[go: up one dir, main page]

RU2674916C2 - Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования подложки путем формирования клиновидных поврежденных структур - Google Patents

Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования подложки путем формирования клиновидных поврежденных структур Download PDF

Info

Publication number
RU2674916C2
RU2674916C2 RU2017116432A RU2017116432A RU2674916C2 RU 2674916 C2 RU2674916 C2 RU 2674916C2 RU 2017116432 A RU2017116432 A RU 2017116432A RU 2017116432 A RU2017116432 A RU 2017116432A RU 2674916 C2 RU2674916 C2 RU 2674916C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
focusing
workpiece
laser beam
laser
needle
Prior art date
Application number
RU2017116432A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017116432A3 (ru
RU2017116432A (ru
Inventor
Эгидьюс ВАНАГАС
Дзьюгас КИМБАРАС
Лауринас ВЕСЕЛИС
Original Assignee
Эвана Текнолоджис, Уаб
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эвана Текнолоджис, Уаб filed Critical Эвана Текнолоджис, Уаб
Publication of RU2017116432A3 publication Critical patent/RU2017116432A3/ru
Publication of RU2017116432A publication Critical patent/RU2017116432A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2674916C2 publication Critical patent/RU2674916C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0619—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams with spots located on opposed surfaces of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/26—Bombardment with radiation
    • H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
    • H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Dicing (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу лазерной обработки, предназначенному для разделения полупроводниковых устройств, выполненных на одной подложке (6), а также для разделения жестких и твердых подложек (6) большой толщины. Способ содержит этап настройки импульсного лазерного пучка (1) с помощью фокусирующего блока (1) таким образом, чтобы сформировать клиновидную область - сходимости пучка, в частности, чтобы получить во внутренней структуре заготовки (6) пороговую величину плотности энергии (распределения энергии) оптического повреждения материала заготовки. Во время данного этапа формируют ослабленную область (иглообразной формы). Способ содержит этап формирования ряда таких поврежденных структур (8, 11), расположенных вдоль заранее определенной линии разламывания посредством перемещения заготовки (6) относительно точки конденсации лазерного пучка (1). 15 з.п. ф-лы, 9 ил., 3 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предлагаемый способ относится к лазерной обработке материалов. В частности, изобретение относится к способам разделения и (или) скрайбирования жестких и хрупких материалов с помощью лазерного пучка особой формы. Изобретение применимо для разделения полупроводниковых устройств, выполненных на подложке.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Скрайбирование пластин имеет важное значение в производстве полупроводниковых устройств, становящихся все более мелкими и более сложными. Классические способы скрайбирования основаны на использовании алмазной пилы для кремниевых пластин толщиной более 100 пм или лазерной абляции для более тонких пластин.
Использование технологии резки алмазной дисковой пилой ограничено низкой скоростью обработки (для жестких материалов). Алмазная дисковая пила, как правило, создает широкий, сколотый разрез и формирует край неудовлетворительного качества, что, в свою очередь, снижает эффективность и срок службы устройства. Эта технология является дорогостоящей из-за быстрого износа алмазного диска и непрактичной из-за необходимости охлаждения и очистки водой. Кроме того, если подложка достаточно тонкая, производительность процесса обработки ограничена.
Другая классическая технология лазерной обработки, а именно лазерная абляция, также ограничена низкой скоростью обработки и шириной разреза, достигающей 10-20 мкм, также слишком широкого для большинства прикладных задач. Кроме того, лазерная абляция создает трещины, оставляет расплавленные остатки и загрязняет область резки осколками. Тепловое воздействие на область большой площади может уменьшить срок службы и снизить эффективность полупроводникового устройства.
Абляция и алмазная дисковая пила не могут использоваться для специальных пластин с другими поверхностными свойствами, такими как пленки, нанесенные путем окрашивания и применяемые для клеевого штабелирования. Такие добавки делают традиционные процессы резки пилой или абляции более сложными и уязвимыми из-за наличия осколков. Для улучшения качества разделяемых устройств разработаны другие способы и устройства на основе лазерной обработки.
Например, устройство и способ лазерной обработки, раскрытые в патенте США № US 6992026, опубликованном 31.01.2006. Вышеуказанные способ и устройство позволяют разрезать заготовку без образования следов плавки и растрескивания перпендикулярно заранее определенной линии разреза на поверхности заготовки. Поверхность заготовки облучают импульсным лазерным пучком согласно заранее определенной линии разреза в условиях достаточных для протекания многофотонного поглощения, при этом пучок выравнивают для образования фокального пятна (или точки конденсации - область высокой энергии или фотонной плотности) во внутренней структуре заготовки, в результате формируя ослабленную область вдоль заранее определенной линии разделения путем перемещения фокального пятна в плоскости разделения. После создания ослабленной области заготовку можно разделить механически с относительно небольшим усилием.
Вышеуказанный способ обработки и его вариации в настоящее время известны в данной области техники как скрытое скрайбирование («stealth dicing»). Все его вариации основаны на создании внутренних отверстий с помощью сфокусированного импульсного лазерного пучка с длиной волны, пропускаемой пластиной, а затем поглощаемого за счет нелинейных процессов в фокусе, например, как в травленых изнутри декоративных блоках стекла. Внутреннее перфорирование оставляет поверхности сверху и снизу нетронутыми. Пластины обычно помещают на пластмассовую клейкую ленту, протягиваемую механически, что приводит к растрескиванию отверстий. Заявлено, что, в отличие от предыдущих процессов, в этом случае отсутствуют обломки, поверхностное растрескивание и тепловые повреждения. Помимо специальных и многослойных пластин, этим способом также можно разделять устройства микроэлектромеханических систем (MEM).
Недостатки скрытого скрайбирования становятся очевидными, поскольку, как правило, для выполнения скрытого скрайбирования должны применяться линзы с высокой числовой апертурой (NA), что приводит к небольшой глубине фокусировки (DOF) и создает ограниченные условия для фокусировки. Это приводит к множественным трещинам, идущим в случайных направлениях по поверхности разделения, и влияет на срок службы устройств, изготовленных из разделяемых пластин. Кроме того, скрытое скрайбирование имеет свои недостатки при обработке сапфира. Эти специфические недостатки не проявляют себя при толщине пластин и подложек до ~ 120-140 мкм, при этом для скрайбирования требуется всего лишь один проход на каждую линию разделения. Однако для более толстых пластин (обычно 4 и 6-дюймовые сапфировые пластины имеют толщину от 140 до 250 мкм и более) требуется несколько проходов на каждую линию разделения. Как следствие, материал подвергается воздействию лазерного излучения в течение длительного периода времени, что оказывает неблагоприятное влияние на конечные характеристики и эффективность устройств. Кроме того, обработка в несколько проходов замедляет общую скорость обработки и снижает производительность.
Еще один способ обработки материалов раскрыт в американской патентной заявке № US 2013126573, опубликованной 23.05.2013. В ней предложен способ внутренней обработки прозрачной подложки при подготовке к этапу разделения. Подложку облучают сфокусированным лазерным пучком, состоящим из импульсов с энергией и длительностью, выбранными для формирования нити внутри подложки. Подложку перемещают относительно лазерного пучка для ее облучения и формирования дополнительной нити в одном или в нескольких дополнительных местах. Получившиеся нити образуют матрицу, задающую внутреннюю скрайбированную траекторию для разделения указанных подложек. Параметры лазерного пучка могут быть изменены для корректировки длины и положения нити, а также для введения при необходимости V-образных каналов или пазов и внешних фасок для краев, разделяемых лазером. Целесообразно выпускать лазерные импульсы в виде целой серии импульсов для снижения порогового значения энергии при формировании нити, увеличения длины нити, термического отжига области модификации нити для минимизации сопутствующих потерь, повышения воспроизводимости процесса и увеличения скорости обработки по сравнению с использованием лазеров с низкой частотой повторения.
Применение этого способа приводит к грубой обработке, применимой только к непокрытому материалу, и неудобно для выполнения скрайбирования, из-за того что требуется более высокая энергия импульсов, что вызывает неблагоприятное воздействие на характеристики полупроводникового устройства. В частности, если пластины скрайбируют с помощью данного способа, полученные светоизлучающие диоды (LED) характеризуются повышенным током утечки, что в случае светоизлучающих диодов высокой яркости (НВ) и ультравысокой яркости (UHB) значительно снижает их характеристики.
В другой патентной заявке США № US 2012234807, опубликованной 20.09.2012, раскрыт способ лазерного скрайбирования с увеличением глубины воздействия на заготовку. Этот способ основан на фокусировке лазерного пучка таким образом, чтобы создать преднамеренные аберрации. Диапазон продольных сферических аберраций корректируется таким образом, чтобы он был достаточным для того, чтобы ввести глубину фокуса внутрь заготовки, при этом ограничивая диапазон поперечных сферических аберраций. Этот способ также приводит к грубой обработке высокоэнергетическими импульсами, используемыми для получения вертикальных следов повреждений внутри заготовки. Высокая энергия импульса требуется в связи с необходимостью использовать линзу с низкой числовой апертурой (с фокусным расстоянием в десятки миллиметров), что в результате приводит к условиям слабой фокусировки - фокальное пятно имеет очень размытый пространственный профиль интенсивности, что создает такие условия эксплуатации, когда в достаточно большой области получают пороговую плотность энергии повреждения со сравнительно небольшим максимальным значением. Из-за повышенных требований к интенсивности импульса (необходимой для оптического пробоя) требуется увеличение энергии импульса, что делает такую обработку неподходящей для изготовления светоизлучающих диодов высокой и сверхвысокой яркости, где ток утечки светоизлучающего диода и неровное растрескивание граней чипа являются критичными, на что было указано выше.
Способы на известном уровне техники накладывают ограничения на толщину подложки, тип материала и качество обработки, используемой для разделения пластин. Для выполнения обработки более толстых материалов вышеперечисленные технологии требуют увеличения мощности лазера или количества проходов лазерного пучка на каждую линию разделения. Как следствие, это оказывает влияние как на характеристики полупроводниковых устройств, так и на производительность.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для устранения вышеуказанных недостатков в настоящем изобретении предложен эффективный и быстрый способ лазерной обработки для разделения полупроводниковых устройств, выполненных на одной подожке, а также для разделения жестких и твердых подложек большой толщины. В ходе подготовки устройства или подложки к процедуре разделения (разламывания или скрайбирования) получают область повреждения, представляющую собой глубокую и узкую область повреждений вдоль намеченной линии разделения. Настоящий способ не требует использования многократных проходов лазерного пучка для каждой линии резания, результате увеличивается производительность. Далее термин «заготовка» будет применяться для обозначения терминов подложка, пластина, плата, устройство или аналогичных изделий, подготавливаемых для обработки и последующего механического разделения, и будет использоваться для их замены.
Способ лазерной обработки содержит этап настройки импульсного лазерного пучка с помощью фокусирующего блока, выполненного с возможностью регулировки расходимости пучка и длительности импульса и с возможностью фокусировки на заготовке таким образом, чтобы сформировать иглообразную область сходимости пучка, в частности, чтобы получить во внутренней структуре заготовки пороговую величину плотности энергии (распределения энергии) оптического повреждения материала заготовки. Материал частично или полностью прозрачен для длины волны данного лазерного излучения и во время вышеуказанного этапа за счет многофотонного поглощения, предпочтительно в условиях достаточных для выполнения локализованной плавки или кулоновского взрыва, во внутренней структуре материала формируют ослабленную область (имеющую иглообразную форму), также называемую поврежденной структурой.
Способ лазерной обработки также содержит этап формирования ряда таких поврежденных структур, располагаемых вдоль заранее определенной линии разламывания путем перемещения объекта относительно точки конденсации лазерного пучка. Для специалиста в данной области техники очевидно, что после формирования такой линии путем приложения механического усилия объект можно разделить или разрезать на две или более мелких деталей, имеющих определенную границу разделения, заданную последовательностью областей повреждения.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания способа и оценки областей его практического применения далее приведены следующие чертежи и ссылки на них. Чертежи даны исключительно в качестве примеров и никоим образом не должны ограничивать объем настоящего изобретения.
На Фиг. 1 наглядно показано численно смоделированное распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы внутри материала на глубине 17-30 мкм, полученное путем фокусировки входящего лазерного пучка с распределением интенсивности по гауссовому профилю (падающего слева).
На Фиг. 2 показано численно смоделированное распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы внутри материала для случая более глубокой фокусировки (на глубине 140-230 мкм), полученное путем фокусировки входящего лазерного пучка с распределением интенсивности по гауссовому профилю.
На Фиг. 3 показано схематичное представление целесообразного варианта исполнения, отличающегося тем, что единичная поврежденная структура формируется путем фокусировки лазерного излучения с использованием фокусирующего блока.
На Фиг. 4 показан численно смоделированный результат фокусировки параксиального и бокового луча лазера, полученный внутри материала в результате фокусировки с помощью фокусирующего блока.
На Фиг. 5 показано схематичное представление целесообразного варианта исполнения, отличающегося тем, что в нем для получения плоскости разделения (или разламывания) формируют ряд поврежденных структур.
На Фиг. 6 показана фотография, позволяющая сравнить распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы с формой повреждения, полученного внутри материала на глубине 17-30 мкм.
На Фиг. 7 показана фотография, позволяющая сравнить распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы с формой повреждения, полученного внутри материала, для случая более глубокой фокусировки (на глубине 140-230 мкм).
На Фиг. 8. показаны результаты обработки для варианта исполнения в соответствии с примером 1.
На Фиг. 9. показаны результаты обработки для варианта исполнения в соответствии с примером 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНЫХ ВАРИАНТОВ ИСПОЛНЕНИЯ
В настоящем изобретении предложен способ лазерной обработки для разделения полупроводниковых устройств, выполненных на одной подложке, а также для разделения жестких и твердых подложек. В ходе подготовки образца к процедуре разделения (или разламывания) получают область повреждения, представляющую собой глубокую и узкую область повреждений вдоль намеченной линии разделения.
В наиболее целесообразном варианте исполнения способ обработки содержит этап облучения заготовки сфокусированным лазерным пучком с помощью фокусирующего блока таким образом, чтобы сформировать область сходимости пучка (фокальное пятно, фокальную точку) во внутренней структуре заготовки, создавая поврежденные структуры совпадающие или похожие по форме на область сходимости. Область сходимости формируют таким образом, чтобы пространственное распределение плотности энергии, т.е. там где плотность энергии превышает пороговую величину повреждения для материала заготовки, имело иглообразную геометрическую форму, показанную в качестве примера на Фиг. 1 или Фиг. 2. Термин «повреждение» используется для обозначения любого вида достаточного локального изменения материала, вызывающего изменение механических свойств в степени достаточной для формирования контролируемой трещины (вдоль границы разделения) на последующих этапах разделения. Модификации или поврежденные структуры (локально поврежденные зоны или области) создают посредством механизма многофотонного поглощения, осуществимого только при условии, что материал заготовки частично или полностью прозрачен для центральной длины волны используемого лазерного излучения (целесообразно, чтобы запрещенная энергетическая зона материала превышала энергию одиночного фотона в несколько раз) и при условии достаточной плотности фотонов, достигаемой путем использования коротких и ультракоротких импульсов в процессе фокусировки пучка. Предпочтительно, чтобы материал заготовки имел ширину запрещенной энергетической зоны более 0,9 эВ.
Способ обработки также содержит этап многократного облучения образца в разнесенных позициях, при этом ряд поврежденных структур образует линию разламывания (разделения). Предпочтительно, чтобы эта процедура осуществлялась путем установки заготовки на моторизованный блок для столов линейного перемещения и последующего передвижения заготовки в нужном направлении вдоль намеченной линии разделения, таким образом формируя плоскость разделения. Для специалиста в данной области техники очевидно, что можно использовать различные конфигурации столов перемещения, в том числе вращающиеся столы и столы с перемещением фокусирующего блока, при условии обеспечения перемещения фокусирующего блока относительно заготовки. Сапфировые пластины, пластины из карбида кремния, алмазные подложки или другие устройства высокой прочности, с трудом поддающиеся механической обработке, могут использоваться в качестве заготовки, особенно, если они имеют большую толщину (например, более 500 пм).
В наиболее целесообразном варианте исполнения самым подходящим способом реализации перечисленных этапов является использование источника (2) импульсного импульсного лазерного пучка (1), предпочтительно со сферическим или эллиптическим гауссовым распределением интенсивности, фокусирующего блока (3, 4, 5) для лазерного пучка, такого как оптический прибор для формирования пучка, например, расширителя (3) пучка, элемента (4) для фокусировки пучка, механизма стабилизации расстояния между элементом (4) для фокусировки пучка или блоком (3, 4, 5) и заготовкой (6), как показано на Фиг. 3, а также механизма (7) для крепления и перемещения заготовки (6), такого как моторизованный стол перемещения. Целесообразно, чтобы источник (2) импульсного лазерного пучка представлял собой лазер (2), выполненный с возможностью стабильно выдавать последовательные лазерные импульсы постоянной поляризации и имеющий четко определенную временную огибающую, предпочтительно изменяющуюся по гауссовому закону, с длительностью импульса в диапазоне от 100 до 15000 фс, с центральной длиной волны в диапазоне от 500 до 2000 нм, с частотой в диапазоне от 10 кГц до 2 МГц, и энергией импульса, достаточной для создания импульсов на выходе фокусирующего блока (3, 4, 5) с энергией импульса в диапазоне от 1 до 100 мкДж и плотностью энергии в диапазоне от 0,1 до 100 Дж/см2. Целесообразно, чтобы оптический прибор (3) для формирования пучка содержал расширитель (3) пучка, например, кеплеровского или галилеева типа, если на входе фокусирующего элемента необходимо получить пучок определенной ширины и расходимости. Целесообразно, чтобы элемент (4) для фокусировки пучка содержал асферическую фокусирующую (конденсорную) линзу (4) или объективную линзу, а также механизм для поддержания заданного расстояния между линзой и образцом, например, механизм мониторинга расстояния с пьезоэлектрическим нанопозиционером или моторизованным столом линейного перемещения (5), поддерживающим расстояние между фокусирующим блоком (3,4,5) лазерного пучка и заготовкой (6) равным рабочему расстоянию фокусирующего элемента (5), с максимальной погрешностью приблизительно до 2 пм для скорости перемещения 300 м/с. Элемент (5) для фокусировки пучка должен быть установлен таким образом, чтобы при фокусировке пучка во внутренней структуре заготовки фокальное пятно иглообразной формы (пространственное распределение пороговой величины плотности энергии повреждения) с пространственным распределением высокой интенсивности излучения имело подобную и (или) аналогичную форму иглы, как показано на Фиг. 1 и Фиг. 2. Создаваемые поврежденные структуры (8) также при необходимости могут быть сформированы идущими в направлении от первой поверхности (9) заготовки во внутреннюю структуру, например, путем проведения абляции (создания выемки (10) путем абляции) на поверхности (10). ). Целесообразно использовать элемент (4) для фокусировки пучка с высокой числовой апертурой (NA>0,7), однако в других вариантах исполнения можно выбрать числовую апертуру в диапазоне от 0,5 до 0,9, а также с конструкцией, позволяющей оптическим составляющим лазерного пучка, расположенным ближе к оптической оси (к центру элемента для фокусировки пучка), фокусироваться таким образом, чтобы формировать область конденсации вблизи первой поверхности (9) заготовки, в отличие от составляющих пучка, распространяющихся дальше в поперечном направлении от оптической оси и фокусирующихся на большей глубине (расстоянии от первой поверхности (9) заготовки (6)). На Фиг. 4 показано изображение характерной траектории луча с областью сходимости иглообразной формы.
Интервал между лазерными импульсами, выпускаемыми на поверхность, лежит в диапазоне от 1 пм до 10 пм и может быть скорректирован путем изменения скорости движения моторизованного стола (7) перемещения. Плоскость (11) разделения (или разламывания) формируют путем линейного передвижения моторизованного (7) стола перемещения. Количество проходов (повторных перемещений) для одной линии разделения следует установить не более 2, однако, это не является ограничением. Процесс формирования плоскости разделения (разламывания) показан на Фиг. 5. Это позволяет сочетать плотную фокусировку и распределение интенсивности сфокусированного излучения в форме иглы, при этом управление фокусировкой может осуществляться с помощью изменения параметров асферической линзы, оптических свойств материала или свойств входящего лазерного пучка.
Результирующая топография поверхности разделения (разламывания) показана на Фиг. 6 и 7. Для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что можно получить различные длины поврежденных структур для выполнения качественного разламывания сложных заготовок.
В другом целесообразном варианте исполнения подобный фокусирующий блок (3, 4, 5) используют для одновременной фокусировки до 4 лазерных пучков с целью получения нескольких точек конденсации, тем самым увеличивая скорость обработки.
Еще в одном варианте исполнения на этапе облучения заготовки сфокусированным импульсным лазерным пучком через фокусирующий блок в фокусирующий блок помещают по меньшей мере один дифракционный элемент, дополняя или заменяя им оптический прибор для формирования пучка, что позволяет изменять форму входящего пучка таким образом, чтобы после прохождения пучка через элемент для фокусировки получить распределение интенсивности излучения иглообразной формы.
В другом варианте исполнения на этапе облучения заготовки сфокусированным импульсным лазерным пучком через фокусирующий блок в блок формирования пучка помещают по меньшей мере один элемент адаптивной оптики, изменяющий форму входящего пучка таким образом, чтобы после прохождения пучка через элемент фокусировки пучка получить распределение интенсивности излучения иглообразной формы. Это позволяет использовать более широкий спектр входящих пучков (в частности, пучки с различной модуляцией) или осуществлять компенсацию колебаний параметров обработки. Элемент формирования пучка может быть выполнен на основе деформируемых зеркал, пьезоэлектрических деформируемых зеркал или аналогичных устройств.
Еще в одном варианте исполнения на этапе облучения заготовки сфокусированным импульсным лазерным пучком через фокусирующий блок, в соответствии с предыдущим вариантом исполнения, элемент адаптивной оптики может быть заменен по меньшей мере одним фазным и (или) амплитудным модулятором, таким как жидкокристаллический модулятор света или микрозеркальная матрица.
Для лучшего раскрытия сути настоящего изобретения приводятся следующие примеры. Однако, раскрытые примеры и указанные параметры даны для того, чтобы обеспечить лучшее понимание сути изобретения, и никоим образом не ограничивают его объем. Эти параметры могут изменяться в достаточно широком диапазоне, обеспечивая получение похожих или отличных результатов, однако основная идея способа скрайбирования остается неизменной.
Еще в одном варианте исполнения на этапе облучения заготовки сфокусированным импульсным лазерным пучком через фокусирующий блок, в соответствии с предыдущим вариантом исполнения, элемент адаптивной оптики может быть заменен по меньшей мере одним модулятором пучка с пассивным дифракционным элементом, таким как дифракционный оптический элемент для формирования пучка с плоской вершиной, дифракционные оптические элементы для коррекции аберрации или другой элемент с любым набором соответствующих параметров. Пассивный дифракционный элемент выбирают таким образом, чтобы пучок, модулируемый таким элементом, мог быть сфокусирован с помощью элемента для фокусировки пучка, получая на выходе распределение интенсивности излучения иглообразной формы. Следует отметить, что на этапе облучения этот элемент также может быть установлен на оптическом пути за элементом для фокусировки пучка.
Для лучшего раскрытия сути настоящего изобретения приводятся следующие примеры. Однако, раскрытые примеры и указанные параметры даны для того, чтобы обеспечить лучшее понимание сути изобретения, и никоим образом не ограничивают его объем. Эти параметры могут изменяться в достаточно широком диапазоне, обеспечивая получение похожих или отличных результатов, однако основная идея способа скрайбирования остается неизменной.
Пример 1
Материал заготовки - Al2O3. Заготовка представляет собой подложку (пластину) с толщиной приблизительно 140 мкм. В качестве лазерного источника использован фемтосекундный лазер с длиной волны выходного излучения 1030 нм и шириной импульса менее 300 фс (полная ширина на уровне полумаксимума/1,41), заданными при частоте выходного сигнала 100 кГц. Фокусирующий блок снабжен фокусирующей объективной линзой с числовой апертурой 0,8, используемой в качестве элемента для фокусировки пучка. Энергию импульса на выходе фокусирующего блока выбирают равной 5 мкДж, а плотность энергии приблизительно равной 0,7 кДж/см2, область конденсации формируют на глубине 10 мкм от первой поверхности пластины. Интервал между поврежденными структурами 3 мкм. Скорость обработки, а именно скорость перемещения стола линейного перемещения составляет 300 мм/с. На Фиг. 8 показаны результаты обработки (слева) и результаты разламывания (скрайбирования) (справа).
Пример 2
Материал заготовки - карбид кремния, политип - 4Н (4H-SiC). Заготовка представляет собой подложку (пластину) с толщиной приблизительно 100 мкм. В качестве лазерного источника использован фемтосекундный лазер с длиной волны выходного излучения 1030 нм и шириной импульса менее 300 фс (полная ширина на уровне полумаксимума/1,41), заданными при частоте выходного сигнала 100 кГц. Фокусирующий блок снабжен фокусирующей объективной линзой с числовой апертурой 0,5, используемой в качестве элемента для фокусировки пучка. Энергию импульса на выходе фокусирующего блока выбирают равной 30 мкДж, а плотность энергии приблизительно равной 1 кДж/см2, область конденсации формируют на глубине 30 мкм от первой поверхности пластины. Интервал между поврежденными структурами 3 мкм. Скорость обработки, а именно скорость перемещения стола линейного перемещения составляет 300 мм/с. На Фиг. 9 показаны результаты обработки (слева) и результаты разламывания (скрайбирования) (справа).
Пример 3
Коэффициенты асферической линзы могут быть выбраны до некоторой степени произвольно, в зависимости от расходимости падающего пучка и целевого интервала глубин фокусировки. При расходимости падающего пучка 1 мрад (измеряемой на выходе блока управления расходимостью пучка) и целевого интервала глубин фокусировки внутри сапфира от 17 мкм до 140 мкм коэффициенты асферической линзы для первой поверхности линзы составят: R=2,75 (радиус кривизны); k=-0,5426984 (коническая постоянная, измеряемая при вершине); ненулевые коэффициенты А4=-3,1954606×10-4; А6=-4,3977849×10-5; A8=1,8422560×10-5; А10=-1,5664464×10-6, а для второй поверхности: R=-3,21; k=-12,41801; А4=9,0053074×10-3; А6=-1,3597516×10-3; А8=1,1366379×10-4; А10=-4,2789249×l0-6; коэффициент преломления n=1,597, расчетная длина волны 830 нм.

Claims (16)

1. Способ лазерной обработки для разделения заготовки, прозрачной для лазерного излучения и имеющей по меньшей мере одну плоскую поверхность, заключающийся в том, что он содержит этап сквозного облучения заготовки по меньшей мере одним импульсным лазерным пучком, причем для выполнения разделения лазерные импульсы выпускают на поверхность заготовки с формированием плоскости разделения из последовательности поврежденных структур, которая позволяет с легкостью разломить подложку вдоль намеченной линии разделения, при этом корректируют лазерный пучок с помощью фокусирующего блока, установленного для фокусировки лазерного пучка во внутренней структуре заготовки таким образом, чтобы распределение пороговой величины плотности энергии оптического повреждения материала во внутренней структуре данной заготовки имело иглообразную форму, причем данный фокусирующий блок устанавливают для фокусировки энергии лазерного пучка в распределение только данной иглообразной формы и он содержит по меньшей мере один элемент для фокусировки пучка с числовой апертурой в диапазоне от 0,5 до 0,9, причем протяженность распределения плотности энергии иглообразной формы в продольном направлении превышает его поперечный размер и формируется внутри данной заготовки, без выхода на ее поверхность, затем вдоль намеченной плоскости разделения формируют ряд поврежденных структур с распределением плотности энергии иглообразной формы и соблюдением определенного расстояния между фокусирующим блоком и первой поверхностью заготовки с помощью механизма для поддержания заданного расстояния.
2. Способ по п. 1, в котором фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока обеспечивают за счет направления пучка по меньшей мере через один блок управления расходимостью пучка, установленный в фокусирующем блоке, например, в виде регулируемого расширителя пучка, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, причем элемент для фокусировки пучка представляет собой асферическую линзу для фокусировки пучка или по меньшей мере одну объективную линзу.
3. Способ по п. 1, в котором элемент для фокусировки пучка обеспечивает фокусировку пучка таким образом, что составляющие пучка, падающие на поверхность элемента для фокусировки ближе к оптической оси, фокусируются вблизи первой поверхности заготовки, тогда как составляющие, падающие на поверхность элемента фокусировки дальше от оптической оси, фокусируются глубже во внутренней структуре материала заготовки по отношению к первой поверхности заготовки.
4. Способ по п. 1, котором механизм для поддержания заданного расстояния выполнен в виде механизма мониторинга расстояния, пьезоэлектрического нанопозиционера, моторизованного стола линейного перемещения .
5. Способ по п. 1, в котором распределение интенсивности сфокусированного лазерного пучка иглообразной формы внутри материала настраивают для эффективной обработки с учетом свойств материала и размеров заготовки с помощью изменения расходимости лазерного пучка на входе элемента для фокусировки, конфигурации поверхности элемента для фокусировки, глубины фокусировки, посредством исполнительного механизма или воздействия на другие параметры обработки.
6. Способ по п. 1, в котором фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока обеспечивают за счет направления пучка по меньшей мере через один элемент адаптивной оптики, установленный в фокусирующем блоке, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
7. Способ по п. 1, в котором фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока обеспечивают за счет направления пучка по меньшей мере через один фазный и (или) амплитудный модулятор, установленный в фокусирующем блоке, и за счет последовательного направления пучка по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
8. Способ по п. 1, в котором фокусировки лазерного пучка с помощью фокусирующего блока обеспечивают за счет направления пучка по меньшей мере через один модулятор пучка с пассивным дифракционным элементом, установленный в фокусирующем блоке, и по меньшей мере через один элемент для фокусировки пучка, такой как сферическая или асферическая линза для фокусировки пучка, или по меньшей мере через одну объективную линзу.
9. Способ по п. 1, в котором фокусирующий блок используют для одновременной фокусировки до 4-х лазерных пучков.
10. Способ по п. 1, в котором длина волны лазерного пучка находится в диапазоне от 500 до 2000 нм.
11. Способ по п. 1, в котором длительность импульса лазерного пучка находится в диапазоне от 100 до 15000 фс.
12. Способ по п. 1, в котором частота повторения лазерного пучка находится в диапазоне от 10 кГц до 2 МГц.
13. Способ по п. 1, в котором энергия импульса лазерного пучка находится в диапазоне от 1 до 100 мкДж.
14. Способ по п. 1, в котором плотность энергии импульсного лазерного пучка находится в диапазоне от 0,1 до 100 Дж/см2.
15. Способ по п. 1, в котором интервал между поврежденными структурами, расположенными в ряд, находится в диапазоне от 1 до 10 мкм.
16. Способ по п. 1, в котором обрабатывают заготовку, выполненную из сапфира, карбида кремния или алмаза.
RU2017116432A 2014-10-13 2014-10-13 Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования подложки путем формирования клиновидных поврежденных структур RU2674916C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IB2014/065274 WO2016059449A1 (en) 2014-10-13 2014-10-13 Method of laser processing for substrate cleaving or dicing through forming "spike-like" shaped damage structures

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017116432A3 RU2017116432A3 (ru) 2018-11-13
RU2017116432A RU2017116432A (ru) 2018-11-13
RU2674916C2 true RU2674916C2 (ru) 2018-12-14

Family

ID=51900922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116432A RU2674916C2 (ru) 2014-10-13 2014-10-13 Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования подложки путем формирования клиновидных поврежденных структур

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10074565B2 (ru)
EP (1) EP3206829B1 (ru)
JP (1) JP6499300B2 (ru)
KR (1) KR20170067793A (ru)
CN (1) CN107073653B (ru)
LT (1) LT3206829T (ru)
RU (1) RU2674916C2 (ru)
TW (1) TWI655986B (ru)
WO (1) WO2016059449A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709888C1 (ru) * 2019-03-26 2019-12-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Способ формирования микроканалов на подложках и устройство для его реализации
RU2735802C1 (ru) * 2019-11-01 2020-11-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) Способ изготовления микродиагностического устройства
RU2784517C1 (ru) * 2022-05-12 2022-11-28 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Способ лазерного скрайбирования неметаллической пластины

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6395633B2 (ja) 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6395632B2 (ja) 2015-02-09 2018-09-26 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6429715B2 (ja) 2015-04-06 2018-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6425606B2 (ja) 2015-04-06 2018-11-21 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6472333B2 (ja) 2015-06-02 2019-02-20 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6654813B2 (ja) * 2015-06-02 2020-02-26 川崎重工業株式会社 面取り加工装置および面取り加工方法
JP6482423B2 (ja) * 2015-07-16 2019-03-13 株式会社ディスコ ウエーハの生成方法
JP6482425B2 (ja) 2015-07-21 2019-03-13 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP6472347B2 (ja) 2015-07-21 2019-02-20 株式会社ディスコ ウエーハの薄化方法
JP6690983B2 (ja) 2016-04-11 2020-04-28 株式会社ディスコ ウエーハ生成方法及び実第２のオリエンテーションフラット検出方法
WO2017216603A1 (en) 2016-06-14 2017-12-21 Evana Technologies, Uab Laser processing method and a system for wafer dicing or cutting by use of a multi-segment focusing lens
WO2018011618A1 (en) 2016-07-13 2018-01-18 Evana Technologies, Uab Method and system for cleaving a substrate with a focused converging ring-shaped laser beam
TWI604907B (zh) 2016-10-11 2017-11-11 財團法人工業技術研究院 雷射均勻加工裝置及其方法
JP6768444B2 (ja) * 2016-10-14 2020-10-14 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工装置、及び、動作確認方法
US10668561B2 (en) 2016-11-15 2020-06-02 Coherent, Inc. Laser apparatus for cutting brittle material
JP6858587B2 (ja) 2017-02-16 2021-04-14 株式会社ディスコ ウエーハ生成方法
US12145216B2 (en) * 2017-05-15 2024-11-19 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Systems and methods for laser cleaving diamonds
JP7098284B2 (ja) * 2017-07-06 2022-07-11 株式会社ディスコ レーザー加工装置およびレーザー加工方法
JP6943388B2 (ja) * 2017-10-06 2021-09-29 国立大学法人埼玉大学 基板製造方法
CN111417487A (zh) * 2018-01-24 2020-07-14 极光先进雷射株式会社 激光加工方法和激光加工系统
JP7121941B2 (ja) 2018-03-09 2022-08-19 国立大学法人埼玉大学 基板製造方法
US11401195B2 (en) 2018-03-29 2022-08-02 Corning Incorporated Selective laser processing of transparent workpiece stacks
JP7299597B2 (ja) * 2018-12-27 2023-06-28 国立大学法人 東京大学 レーザ加工におけるレーザ光強度への依存性の判定方法及びレーザ加工装置
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
GB2581172B (en) * 2019-02-06 2022-01-05 Opsydia Ltd Laser machining inside materials
US10611052B1 (en) * 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
WO2021177951A1 (en) * 2020-03-04 2021-09-10 Fraunhofer Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Apparatus and method for material processing
CN114054972B (zh) * 2020-12-17 2024-12-10 帝尔激光科技(无锡)有限公司 一种动态聚焦激光切割方法与装置
DE102021100675B4 (de) 2021-01-14 2022-08-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zum Zerteilen eines transparenten Werkstücks
WO2023278115A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 Applied Materials, Inc. Laser dicing glass wafers using advanced laser sources

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5231262A (en) * 1990-03-23 1993-07-27 Canon Kabushiki Kaisha Optical cutting method and optical cutter
SU1834771A3 (ru) * 1990-01-29 1993-08-15 Du Pont Способ лазерной резки
JP2001129679A (ja) * 1999-10-29 2001-05-15 Mitsubishi Electric Corp レーザ装置、レーザ加工装置および非球面レンズ
JP2002283085A (ja) * 2001-12-19 2002-10-02 Mitsubishi Electric Corp レーザ装置
RU2226183C2 (ru) * 2002-02-21 2004-03-27 Алексеев Андрей Михайлович Способ резки прозрачных неметаллических материалов
RU2354616C2 (ru) * 2004-10-01 2009-05-10 Мицубоси Даймонд Индастриал Ко., Лтд. Способ скрайбирования хрупкого материала и устройство скрайбирования
WO2014079570A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656186A (en) * 1994-04-08 1997-08-12 The Regents Of The University Of Michigan Method for controlling configuration of laser induced breakdown and ablation
JP4659300B2 (ja) * 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
KR100749972B1 (ko) * 2002-03-12 2007-08-16 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 가공 대상물 절단 방법
JP2008175856A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Seiko Epson Corp 基板構造、基板の分割方法、電気光学装置の製造方法
JP2008311333A (ja) * 2007-06-13 2008-12-25 Seiko Epson Corp 基板分割方法、及び表示装置の製造方法
US20120234807A1 (en) * 2009-12-07 2012-09-20 J.P. Sercel Associates Inc. Laser scribing with extended depth affectation into a workplace
CA2805003C (en) 2010-07-12 2017-05-30 S. Abbas Hosseini Method of material processing by laser filamentation
JP5378314B2 (ja) * 2010-07-15 2013-12-25 株式会社レーザーシステム レーザ切断方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1834771A3 (ru) * 1990-01-29 1993-08-15 Du Pont Способ лазерной резки
US5231262A (en) * 1990-03-23 1993-07-27 Canon Kabushiki Kaisha Optical cutting method and optical cutter
JP2001129679A (ja) * 1999-10-29 2001-05-15 Mitsubishi Electric Corp レーザ装置、レーザ加工装置および非球面レンズ
JP2002283085A (ja) * 2001-12-19 2002-10-02 Mitsubishi Electric Corp レーザ装置
RU2226183C2 (ru) * 2002-02-21 2004-03-27 Алексеев Андрей Михайлович Способ резки прозрачных неметаллических материалов
RU2354616C2 (ru) * 2004-10-01 2009-05-10 Мицубоси Даймонд Индастриал Ко., Лтд. Способ скрайбирования хрупкого материала и устройство скрайбирования
WO2014079570A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-30 Light In Light Srl High speed laser processing of transparent materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.Г.Григорьянц и др. "Технологические процессы лазерной обработки", М., издат. МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2006, с.504. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709888C1 (ru) * 2019-03-26 2019-12-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН) Способ формирования микроканалов на подложках и устройство для его реализации
RU2735802C1 (ru) * 2019-11-01 2020-11-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" (Университет ИТМО) Способ изготовления микродиагностического устройства
RU2784517C1 (ru) * 2022-05-12 2022-11-28 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Способ лазерного скрайбирования неметаллической пластины

Also Published As

Publication number Publication date
LT3206829T (lt) 2019-03-12
KR20170067793A (ko) 2017-06-16
US10074565B2 (en) 2018-09-11
JP2017536706A (ja) 2017-12-07
TWI655986B (zh) 2019-04-11
EP3206829B1 (en) 2019-01-09
JP6499300B2 (ja) 2019-04-10
WO2016059449A1 (en) 2016-04-21
RU2017116432A3 (ru) 2018-11-13
US20170250113A1 (en) 2017-08-31
CN107073653B (zh) 2019-11-26
CN107073653A (zh) 2017-08-18
EP3206829A1 (en) 2017-08-23
TW201615316A (zh) 2016-05-01
RU2017116432A (ru) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2674916C2 (ru) Способ лазерной обработки для разделения или скрайбирования подложки путем формирования клиновидных поврежденных структур
TWI652129B (zh) 多區段聚焦透鏡元件以及供切割或裁切晶圓之雷射加工系統之操作方法
CN102470482B (zh) 激光切割加工方法
EP3490945B1 (en) Methods for laser processing
CN105209218B (zh) 对平坦衬底进行基于激光的加工的方法和设备
US20120234807A1 (en) Laser scribing with extended depth affectation into a workplace
US20110132885A1 (en) Laser machining and scribing systems and methods
CN104334312A (zh) 使一工件中具有延伸深度虚饰的激光切割
WO2018011618A1 (en) Method and system for cleaving a substrate with a focused converging ring-shaped laser beam
RU2677574C1 (ru) Способ лазерного скрайбирования полупроводниковой заготовки с использованием разделенных лазерных лучей
US20130256286A1 (en) Laser processing using an astigmatic elongated beam spot and using ultrashort pulses and/or longer wavelengths
JP5188764B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
JP6752232B2 (ja) 加工対象物切断方法
TW201446378A (zh) 使用散光加長型光束點以及使用超短脈波及／或較長波長的雷射處理方法
JP6952092B2 (ja) 半導体加工対象物のスクライブ方法
JP2013031880A (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
KR101884966B1 (ko) 유리 기판의 레이저 가공 장치
TW201309408A (zh) 單一波長多層雷射加工的方法