激光加工装置及附图案基板的加工条件设定方法
【专利摘要】本发明提供一种能将附图案基板良好地单片化的加工条件设定方法。借由以借由单位脉冲光形成在附图案基板的加工痕沿着加工预定线离散分布的方式照射激光、借此从各加工痕使龟裂伸展的龟裂伸展加工将附图案基板单片化时的加工条件设定方法，具备对附图案基板的一部分部位进行作为暂态加工的龟裂伸展加工的步骤、与利用针对在聚焦于附图案基板的背面的状态下拍摄暂态加工执行部位所得的第1摄影影像沿着暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第1轮廓特定激光的照射位置的偏移方向的步骤。
【专利说明】激光加工装置及附图案基板的加工条件设定方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种每当将在基板上二维反复配置多个单位图案而成的附图案基板分割时设定加工条件的方法，尤其是关于激光加工装置的加工条件的设定方法。
【背景技术】
[0002]LED元件是以下述程序制造，即将在例如蓝宝石单结晶等基板(晶圆、母基板)上二维反复形成LED元件的单位图案而成的附图案基板(附LED图案基板)以被称为设成格子状的直线的分割预定区域分割并单片化(芯片化)。此处，直线是借由分割成为LED元件的两个部分的间隙部分的宽度狭窄的区域。
[0003]作为用以分割的方法，将脉冲宽为psec等级的超短脉冲光的激光以各单位脉冲光的被照射区域沿着加工预定线离散分布的条件照射，借此沿着加工预定线(一般而言为直线中心位置)形成用以分割的起点的方法已为公知(例如，参照专利文献I)。在专利文献I揭示的方法，在各单位脉冲光的被照射区域形成的加工痕之间产生劈开或裂开造成的龟裂伸展(裂痕伸展)，沿着上述龟裂将基板分割，借此实现单片化。
[0004]在上述附图案基板，一般而言，沿着与设在蓝宝石单结晶基板的定向平面平行的方向和与其正交的方向配置有单位图案。因此，在上述附图案基板，直线在与定向平面平行的方向和与其垂直的方向延伸。
[0005]将上述附图案基板以专利文献I揭示的方法分割的情形，理所当然，沿着与定向平面平行的直线和与定向平面垂直的直线照射激光。在上述情形，伴随激光照射的来自加工痕的龟裂的伸展，不仅在加工预定线的延伸方向的激光的照射方向(扫描方向)产生，在基板的厚度方向亦广生。
[0006]然而，沿着与定向平面平行的直线照射激光的情形，在基板厚度方向的龟裂加工从加工痕往垂直方向产生，相对于此，以相同照射条件沿着与定向平面垂直的直线照射激光的情形，龟裂不是往垂直方向而是从垂直方向往倾斜方向伸展的差异，在经验上已为所知。而且，上述龟裂倾斜的方向在相同晶圆面内虽一致，但会有视各附图案基板而不同的情形。
[0007]此外，作为用于附图案基板的蓝宝石单结晶基板，除了使用c面或a面等结晶面的面方位与主面法线方向一致外，亦使用在主面内以与定向平面垂直的方向作为倾斜轴而使此等结晶面的面方位相对于主面法线方向倾斜的所谓截止角被赋予的基板(亦称为截止基板)，但上述沿着与定向平面垂直的直线照射激光的情形的龟裂的倾斜不论是否为截止基板皆会产生，此点已由本发明的发明人确认。
[0008]另一方面，由于LED元件的微小化或基板每单位面积的取出个数提升等要求，直线的宽度更狭窄较佳。然而，以上述直线的宽度狭窄的附图案基板为对象而适用专利文献I揭示的方法的情形，在与定向平面垂直的直线，有可能引起倾斜伸展的龟裂不会停在该直线的宽度而到达相邻的作为LED元件的区域的缺陷。上述缺陷的产生成为使LED元件的产率降低的主要原因，故不佳。[0009]为了抑制上述产率的降低，每当加工各附图案基板时，特定龟裂倾斜的方向，与此对应，必须设定加工条件、例如加工位置，但尤其是在LED元件的量产过程，为了使加工生产性提升，谋求迅速地进行对各附图案基板的加工条件的设定。
[0010]专利文献1:日本特开2011-131256号公报
【发明内容】
[0011]本发明是有鉴于上述问题而构成，其目的在于提供一种以能将附图案基板良好地单片化的方式设定加工条件的方法及实现此的装置。
[0012]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明的激光加工装置，具备:射出源，射出激光；以及载台，可固定附图案基板，该附图案基板是在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成；借由使该射出源与该载台相对移动，能使该激光沿着既定加工预定线扫描并同时照射至该附图案基板，并可执行龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展；且进一步具备:摄影构件，可拍摄载置在该载台的该附图案基板；以及偏移条件设定构件，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件；该偏移条件设定构件，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工，此外使该摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像；利用针对该第I摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第I轮廓，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0013]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0014]较佳的，前述的激光加工装置，其中该偏移条件设定构件，使该摄影构件取得该第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像；根据从该第I轮廓特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从针对该第2摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第2轮廓特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0015]较佳的，前述的激光加工装置，其中该偏移条件设定构件，根据在该第I轮廓夹着极值的两个近似曲线的梯度，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0016]本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。本发明的激光加工装置，具备:射出源，射出激光；以及载台，可固定附图案基板，该附图案基板是在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成；借由使该射出源与该载台相对移动，能使该激光沿着既定加工预定线扫描并同时照射至该附图案基板，其可执行龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展；且进一步具备:摄影构件，可拍摄载置在该载台的该附图案基板；以及偏移条件设定构件，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件；该偏移条件设定构件，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工，此外使该摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像；根据从该第I摄影影像特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从该第2摄影影像特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0017]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0018]较佳的，前述的激光加工装置，其中该偏移条件设定构件，根据在该第I摄影影像与该第2摄影影像的各个沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的积算轮廓，特定在该暂态加工时产生的该龟裂的终端的位置坐标、与该暂态加工时的该加工痕的位置坐标。
[0019]较佳的，前述的激光加工装置，其中该偏移条件设定构件，根据预先取得的作为该龟裂伸展加工的对象的该附图案基板的个体信息，决定在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移时的偏移量。
[0020]本发明的目的及解决其技术问题又采用以下技术方案来实现的。本发明的附图案基板的加工条件设定方法，是设定进行加工时的加工条件，该加工是对在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成的附图案基板照射激光以将该附图案基板单片化，其中，该将附图案基板单片化的加工是龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展；具备偏移条件设定步骤，该偏移条件设定步骤，在该龟裂伸展加工之前，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件；该偏移条件设定步骤，具备:暂态加工步骤，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工；摄影步骤，使既定摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像；以及偏移方向特定步骤，利用针对该第I摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第I轮廓，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0021]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0022]较佳的，前述的附图案基板的加工条件设定方法，其中在该摄影步骤，使该摄影构件取得该第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像；在该偏移方向特定步骤，根据从该第I轮廓特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从针对该第2摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第2轮廓特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0023]较佳的，前述的附图案基板的加工条件设定方法，其中在该偏移方向特定步骤，根据在该第I轮廓夹着极值的两个近似曲线的梯度，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。[0024]本发明的目的及解决其技术问题又采用以下技术方案来实现的。本发明的附图案基板的加工条件设定方法，其是设定进行加工时的加工条件，该加工是对在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成的附图案基板照射激光以将该附图案基板单片化，其中，该将附图案基板单片化的加工是龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展；具备偏移条件设定步骤，该偏移条件设定步骤，在该龟裂伸展加工之前，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件；该偏移条件设定步骤，具备:暂态加工步骤，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工；摄影步骤，使既定摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像；以及偏移方向特定步骤，根据从该第I摄影影像特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从该第2摄影影像特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
[0025]较佳的，前述的附图案基板的加工条件设定方法，其中在该偏移方向特定步骤，根据在该第I摄影影像与该第2摄影影像的各个沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的积算轮廓，特定在该暂态加工时产生的该龟裂的终端的位置坐标、与该暂态加工时的该加工痕的位置坐标。
[0026]较佳的，前述的附图案基板的加工条件设定方法，其中该偏移条件设定步骤进一步具备偏移量决定步骤，该偏移量决定步骤，根据预先取得的作为该龟裂伸展加工的对象的该附图案基板的个体信息，决定在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移时的偏移量。
[0027]借由上述技术方案，本发明的激光加工装置及附图案基板的加工条件设定方法至少具有下列优点及有益效果:根据本发明，在借由龟裂伸展加工将附图案基板单片化时，在与定向平面正交方向的加工龟裂能倾斜的情形，除了使激光的照射位置偏移外亦进行该龟裂伸展加工，因此可较佳地抑制将设在附图案基板的构成各元件芯片的单位图案单片化时造成破坏。其结果，可提升将附图案基板单片化所得的元件芯片的产率。
[0028]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1概略地显示被加工物的分割所使用的激光加工装置的构成的示意图。
[0030]图2是用以说明在龟裂伸展加工的激光LB的照射形态图。
[0031]图3是附图案基板W的不意俯视图及部分放大图。
[0032]图4显示沿着加工预定线PL照射激光LB的情形的在附图案基板W的与Y方向垂直的剖面的龟裂伸展的情形的图。
[0033]图5显示使激光LB的照射位置IP偏移而进行龟裂伸展加工的情形的在附图案基板W的厚度方向的龟裂伸展的情形的示意剖面图。
[0034]图6显示第I形态的偏移条件的设定处理的流程图。
[0035]图7是例示暂态加工时的激光LB的照射位置IPl的图。
[0036]图8 (a)和图(b)是用以说明以附图案基板W的摄影影像頂1为依据的坐标Xl的决定方法的图。
[0037]图9(a)和图(b)是用以说明以附图案基板W的摄影影像頂2为依据的坐标X2的决定方法的图。
[0038]图10显示第2形态的偏移条件的设定处理的流程图。
[0039]图11显示第3形态的偏移条件的设定处理的流程图。
[0040]图12 (a)和图(b)是例示在步骤STP13所得的附图案基板W的摄影影像IM3与根据该摄影影像IM3所含的矩形区域RE3作成的轮廓PF3的图。
[0041]图13是为了说明步骤STP25及步骤STP26而例示的轮廓PF3。
[0042]图14是根据图13所示的轮廓PF3作成的近似直线轮廓。
[0043]【主要元件符号说明】
[0044]1:控制器4:载台
[0045]4m:移动机构5:照射光学系
[0046]6:上部观察光学系6a, 16a:摄影机
[0047]6b，16b:监测器7:上部照明系
[0048]8:下部照明系10:被加工物
[0049]IOa:保持片11:吸引构件
[0050]100:激光加工装置16:下部观察光学系
[0051]51，71，81:半反射镜52，82:聚光透镜
[0052]CRl，CR2:龟裂頂1，IM2:摄影影像
[0053]IP, IPl:激光的照射位置L1:上部照明光
[0054]L2:下部照明光LB:激光
[0055]M:加工痕0F:定向平面
[0056]PL:加工预定线S1:上部照明光源
[0057]S2:下部照明光源SL:激光源
[0058]ST:直线Wl:单结晶基板
[0059]T, Tl, T2:(龟裂的)终端位置
[0060]UP:单位图案W:附图案基板
[0061]ffa, Wb:(附图案基板的)主面
【具体实施方式】
[0062]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种激光加工装置及附图案基板的加工条件设定方法的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0063](激光加工装置)
[0064]图1概略地显示本发明的实施例可适用的被加工物的分割所使用的激光加工装置100的构成的示意图。激光加工装置100主要具备进行在装置内的各种动作(观察动作、对准动作、加工动作等)的控制的控制器1、将被加工物10载置于上的载台4、将从激光源SL射出的激光LB照射至被加工物10的照射光学系5。
[0065]载台4主要由石英等光学上透明的构件构成。载台4可将载置于其上面的被加工物10借由例如吸引泵等吸引构件11吸引固定。又，载台4可借由移动机构4m往水平方向移动。此外，图1中，除了在被加工物10黏贴具有黏着性的保持片IOa外，将该保持片IOa的侧作为被载置面而将被加工物10载置于载台4，但使用保持片IOa的形态并非必要。
[0066]移动机构4m借由未图示的驱动构件的作用使载台4在水平面内往既定XY两轴方向移动。借此，实现观察位置的移动或激光照射位置的移动。此外，关于移动机构4m，以既定旋转轴为中心的在水平面内的旋转(Θ旋转)动作亦与水平驱动独立地进行，此在进行对准等上更佳。
[0067]照射光学系5具备激光源SL、省略图示的镜筒内所具备的半反射镜51、及聚光透镜52。
[0068]在激光加工装置100，概略上，除了在半反射镜51反射从激光SL射出的激光LB夕卜，将该激光LB借由聚光透镜52以聚焦于载置于载台4的被加工物10的被加工部位的方式聚光，照射至被加工物10。此外，以上述形态照射激光LB并同时使载台4移动，借此对被加工物10进行沿着既定加工预定线的加工。亦即，激光加工装置100是借由使激光LB相对于被加工物10扫描而进行加工的装置。
[0069]作为激光源SL，使用Nd=YAG激光为较佳。作为激光源SL，使用波长500nm?1600nm。又,为了实现在上述加工图案的加工,激光LB的脉冲宽必须为Ipsec?50psec程度。又，反复频率R为IOkHz?200kHz程度，激光的照射能量(脉冲能量)为0.1 μ J?50 μ J程度较佳。
[0070]此外，在激光加工装置100，加工处理时，视需要，可在使聚焦位置从被加工物10的表面意图地偏移的离焦状态下，照射激光LB。本实施例中，将离焦值(从被加工物10的表面往朝向内部的方向的聚焦位置的偏移量)设定在O μ m以上30 μ m以下的范围较佳。
[0071]又，在激光加工装置100，在载台4的上方具备用以从上方观察、拍摄被加工物10的上部观察光学系6、及从载台4的上方对被加工物10照射照明光的上部照明系7。又，在载台4的下方具备从载台4的下方对被加工物10照射照明光的下部照明系8。
[0072]上部观察光学系6具备设在半反射镜51的上方(镜筒上方)的CXD摄影机6a与连接于该CXD摄影机6a的监测器6b。又，上部照明系7具备上部照明光源SI与半反射镜71。
[0073]所述上部观察光学系6与上部照明系7构成为与照射光学系5同轴。更详细而言，照明光学系5的半反射镜51和聚光透镜52与上部观察光学系6及上部照明系7共用。借此，从上部照明光源SI射出的上部照明光LI，在设在未图示的镜筒内的半反射镜71反射，接着透射过构成照射光学系5的半反射镜51后，在聚光透镜52聚光，照射至被加工物10。又，在上部观察光学系6，在上部照明光LI照射后的状态下，可进行透射过聚光透镜52、半反射镜51及半反射镜71的被加工物10的明视野像的观察。
[0074]又，下部照明系8具备下部照明光源S2、半反射镜81、及聚光透镜82。亦即，在激光加工装置100，除了从下部照明光源S2射出且在半反射镜81反射外，在聚光透镜82聚光的下部照明光L2可通过载台4对被加工物10照射。例如，若使用下部照明系8，在将下部照明光L2照射至被加工物10的状态下，在上部观察光学系6可进行其透射光的观察等。
[0075]再者，如图1所示，在激光加工装置100，具备用以从下方观察、拍摄被加工物10的下部观察光学系16亦可。下部观察光学系16具备设在半反射镜81的下方的CCD摄影机16a与连接于该CXD摄影机16a的监测器16b。在上述下部观察光学系16，例如，在将上部照明光LI照射至被加工物10的状态下，可进行其透射光的观察。
[0076]控制器I进一步具备控制装置各部的动作且实现后述形态的被加工物10的加工处理的控制部2、及储存控制激光加工装置100的动作的程序3p或加工处理时所参照的各种数据的存储器3。
[0077]控制部2是借由例如个人电脑或微电脑等泛用电脑实现，借由该电脑读入并执行储存在存储器3的程序3p，各种构成要素作为控制部2的机能上构成要素而实现。
[0078]存储器3是借由ROM或RAM及硬盘等的存储媒体而实现。此外，存储器3为借由实现控制部2的电脑的构成要素而实现的形态亦可，为硬盘的情形等与该电脑独立设置的形态亦可。
[0079]在存储器3储存程序3p、作为加工对象的被加工物10的个体信息(例如，材质、结晶方位、形状(尺寸、厚度)等)、记载加工位置(或直线位置)的被加工物数据D1，且储存记载在各加工模式的激光加工的形态所对应的关于激光的各个的参数的条件或载台4的驱动条件(或此等的可设定范围)等的加工模式设定数据D2。又，在存储器3亦适当地储存因后述理由而必须使激光LB的照射位置相对于被加工物数据Dl所记载的加工位置偏移既定距离的情形所参照的照射位置偏移数据D3。
[0080]控制部2主要具备控制移动机构4m进行的载台4的驱动或聚光透镜52的聚焦动作等的关于加工处理的各种驱动部分的动作的驱动控制部21、控制上部观察光学系6或下部观察光学系16进行的被加工物10的观察或摄影的摄影控制部22、控制来自激光源SL的激光LB的照射的照射控制部23、控制吸引构件11进行的往载台4的被加工物10的吸附固定动作的吸附控制部24、依据被赋予的被加工物数据Dl及加工模式设定数据D2执行对加工对象位置的加工处理的加工处理部25、及在加工处理前进行设定激光LB的照射位置的偏移的条件的处理的偏移设定部26。
[0081]在具备上述构成的控制器I的激光加工装置100，从操作员赋予以被加工物数据Dl所记载的加工位置为对象的既定加工模式进行的加工的执行指示后，加工处理部25取得被加工物数据Dl且从加工模式设定数据D2取得与选择的加工模式对应的条件，以执行与该条件对应的动作的方式，经由驱动控制部21或照射控制部23等控制对应的各部的动作。例如，从激光源SL射出的激光LB的波长或输出、脉冲的反复频率、脉冲宽度的调整等借由照射控制部23实现。借此，在作为对象的加工位置，可实现指定的加工模式的加工。
[0082]然而，在本实施例的激光加工装置100，例如被加工物10为附图案基板W(参照图3及图4)，对上述附图案基板W进行下述龟裂伸展加工的情形，在上述形态的激光加工之前，视需要能使激光LB的照射位置偏移。关于上述激光LB的照射位置的偏移的详细将于后述。
[0083]又，较佳为，激光加工装置100的构成为，可依据根据加工处理部25的作用在控制器I可提供给操作员利用的加工处理单选择与各种加工内容对应的加工模式。在上述情形，较佳为，加工处理单是以GUI提供。
[0084]借由具有上述构成，激光加工装置100能适当地进行各种激光加工。
[0085](龟裂伸展加工的原理)
[0086]接着，说明在激光加工装置100可实现的加工方法之一的龟裂伸展加工。图2用以说明在龟裂伸展加工的激光LB的照射形态的图。更详细而言，图2显示龟裂伸展加工时的激光LB的反复频率R (kHz)、每当激光LB照射时载置被加工物10的载台的移动速度V (mm/sec)、激光LB的光束点中心间隔Λ (ym)的关系。此外，在下述说明，以使用上述激光加工装置100为前提，借由固定激光LB的射出源且使载置有被加工物10的载台4移动，实现激光LB相对于被加工物10的扫描，但在被加工物10静止的状态下，使激光LB的射出源移动的形态，亦同样地可实现龟裂伸展加工。
[0087]如图2所示，激光LB的反复频率为R(kHz)的情形，每1/R(msec) —个激光脉冲(亦称为单位脉冲光)从激光源射出。载置有被加工物10的载台4以速度V(mm/Sec)移动的情形，在从某个激光脉冲射出至下一个激光脉冲射出的期间，被加工物10仅移动VX (I/R) = V/R( μ m)，因此某个激光脉冲的光束中心位置与下一个射出的激光脉冲的光束中心位置的间隔、亦即光束点中心间隔Λ (ym)是以Λ =V/R决定。
[0088]因此，在被加工物10表面的激光LB的光束径(亦称为光束腰部径、点尺寸)Db与光束点中心间隔△满足式I的情形，在激光扫描时各激光脉冲不会重叠。
[0089]Λ > Db...(式 I)
[0090]此外，若将单位脉冲光的照射时间亦即脉冲宽设定为极短，则在各单位脉冲光的被照射位置，存在于较激光LB的点尺寸狭窄的被照射位置的大致中央区域的物质，从照射的激光获得运动能量而往与被照射面垂直的方向飞散或变质，另一方面，产生以伴随着上述飞散而产生的反作用力为代表的单位脉冲光`的照射所产生的冲击或应力作用于该被照射位置的周围的现象。
[0091]利用此等，从激光源依序射出的激光脉冲(单位脉冲光)沿着加工预定线依序且离散地照射后，在沿着加工预定线的各单位脉冲光的被照射位置依序形成微小的加工痕，且在各加工痕彼此之间连续地形成龟裂，再者，在被加工物的厚度方向龟裂亦伸展。如上述，龟裂伸展加工所形成的龟裂成为将被加工物10分割时的分割的起点。此外，激光LB在既定(非O)离焦值的情况下，以离焦状态照射的情形，在焦点位置的附近产生变质，上述变质产生的区域成为上述加工痕。
[0092]接着，使用例如公知裂断装置，进行使龟裂伸展加工所形成的龟裂伸展至附图案基板W的相反面的裂断步骤，借此能将被加工物10分割。此外，借由龟裂伸展被加工物10在厚度方向完全地分断的情形，虽不需要上述裂断步骤，但即使一部分龟裂到达相反面，借由龟裂伸展加工将被加工物10完全地二分的情况稀少，因此一般而言伴随裂断步骤。
[0093]裂断步骤是借由下述方式进行，例如，使被加工物10成为形成有加工痕侧的主面成为下侧的姿势，在以两个下侧裂断杆支承分割预定线的两侧的状态下，朝向另一主面且紧邻分割预定线上方的裂断位置使上侧裂断杆下降。
[0094]此外，相当于加工痕的间距的光束点中心间隔Λ若过大，则裂断特性变差，无法实现沿着加工预定线的裂断。在龟裂伸展加工时，必须考量此点来决定加工条件。
[0095]有鉴于以上的点，每当进行用以在被加工物10形成作为分割起点的龟裂的龟裂伸展加工时较佳的条件大致如下。具体的条件依照被加工物10的材质或厚度等适当地选择即可。
[0096]脉冲宽:Ipsec以上50psec以下
[0097]光束径Db:约Ιμ--~ΙΟμ--程度
[0098]载台移动速度V:50mm/sec以上3000mm/sec以下
[0099]脉冲的反复频率R:10kHz以上200kHz以下
[0100]脉冲能量E:0.1yJ~50 μ J
[0101](附图案基板)
[0102]接着，说明作为被加工物10的一例的附图案基板W。图3是附图案基板W的示意俯视图及部分放大图。
[0103]附图案基板W是在例如蓝宝石等单结晶基板(晶圆、母基板)Wl(参照图4)的主面上积层形成既定元件图案而成。元件图案具有在单片化后分别构成一个元件芯片的多个单位图案UP 二维反复配置的构成。例如，作为LED元件等光学元件或电子元件的单位图案UP 二维地反复。
[0104]又，附图案基板W在俯视时呈大致圆形，在外周的一部分具备直线状的定向平面0F。之后，将在附图案基板W的面内定向平面OF的延伸方向称为X方向，将与X方向正交的方向称为Y方向。
[0105]作为单结晶基板W1，使用具有70μπι~200μπι的厚度。使用IOOym厚的蓝宝石单结晶为较佳的一例。又，元件图案，一般而言，形成为具有几Pm程度的厚度。又，元件图案具有凹凸亦可。`
[0106]例如，若为LED芯片制造用的附图案基板W，则将由以GaN(氮化镓)为代表的III族氮化物半导体构成的发光层及其他多个薄膜层在蓝宝石单结晶的上磊晶形成，再者，在该薄膜层之上，借由形成在LED元件(LED芯片)构成通电电极的电极图案而构成。
[0107]此外，每当形成附图案基板W时，作为单结晶基板W1，使用在主面内以与定向平面垂直的Y方向作为轴而使C面或a面等结晶面的面方位相对于主面法线方向倾斜数度程度的所谓截止角被赋予的基板(亦称为截止基板)的形态亦可。
[0108]各单位图案UP的边界部分即宽度狭窄的区域被称为直线ST。直线ST为附图案基板W的分割预定位置，借由以后述形态沿着直线ST照射激光，附图案基板W被分割成各元件芯片。直线ST，一般而言为几十μ m的宽度，设定成俯视元件图案时呈格子状。然而，在直线ST的部分单结晶基板Wl无须露出，即使在直线ST的位置连续地形成构成元件图案的薄膜层亦可。
[0109](在附图案基板的龟裂伸展与加工位置的偏移)
[0110]以下，为了沿着直线ST将上述附图案基板W分割，考量沿着设定在直线ST的中心的加工预定线PL进行龟裂伸展加工的情形。
[0111]此外，本实施例中，每当进行上述形态的龟裂伸展加工时，朝向附图案基板W中的未设置元件图案侧的面、亦即单结晶基板Wl露出的主面Wa(参照图4)照射激光LB。亦即，将形成有元件图案侧的主面Wb(参照图4)作为被载置面而载置固定于激光加工装置100的载台4，进行激光LB的照射。此外，严格来说，在元件图案的表面虽存在凹凸，但该凹凸相较于附图案基板W整体的厚度充分地小，因此实质上视为在附图案基板W的形成有元件图案侧具备平坦主面亦无妨。或者，将设有元件图案的单结晶基板Wl的主面视为附图案基板W的主面Wb亦可。
[0112]此在龟裂伸展加工的实施本质上并非必要形态，但直线ST的宽度小的情形或薄膜层形成至直线ST的部分的情形等，从减少激光照射对元件图案造成的影响或者实现更确实的分割的点观之，为较佳形态。同样地，图3中以虚线显示单位图案UP或直线ST的原因在于，单结晶基板露出的主面Wa为激光的照射对象面，设有元件图案的主面Wb朝向其相反侧。
[0113]又，龟裂伸展加工是在对激光LB赋予既定(非零)离焦值的离焦状态下进行。此夕卜，离焦值相对于附图案基板W的厚度充分地小。
[0114]图4显示在激光加工装置100，设定产生龟裂伸展的照射条件外，沿着设定在往与定向平面OF正交的Y方向延伸的直线ST的中心位置的加工预定线PL照射激光LB而进行龟裂伸展加工的情形的在附图案基板W的厚度方向的龟裂伸展的情形的示意剖面图。此夕卜，接下来，有将附图案基板W的主面Wa称为附图案基板W的表面、将附图案基板W的主面Wb称为附图案基板W的背面的情形。
[0115]上述情形，在附图案基板W的厚度方向离主面Wa几μπι?30μπι的距离的位置，加工痕M沿着Y轴方向离散地形成，龟裂在各加工痕M之间伸展，且龟裂CRl及龟裂CR2分别从加工痕M朝向上方(主面Wa的侧)及下方(主面Wb的侧)伸展。
[0116]然而，此等龟裂CRl及龟裂CR2并非朝向加工痕M的铅垂上方或下方、亦即并非从加工预定线PL沿着往附图案基板W的厚度方向延伸的面Pl伸展，而是相对于面Pl倾斜且以愈远离加工痕M愈从面Pl偏移的形态伸展。而且，龟裂CRl与龟裂CR2在X方向从面Pl偏移的方向相反。
[0117]龟裂CRl及龟裂CR2以上述形态倾斜并同时伸展的情形，依照其倾斜程度的不同，如图4所示，有可能引起龟裂CR2的终端T (亦包含借由之后的裂断步骤伸展的情形)超过直线ST的范围而伸展至构成元件芯片的单位图案UP的部分的情形。如上述，若以龟裂CRl及龟裂CR2伸展的部位为起点进行裂断，则单位图案UP破损，元件芯片成为不良品。而且，上述龟裂的倾斜，只要在相同附图案基板W往相同方向进行加工，则在其他加工位置同样地亦产生，此可由经验得知。在各直线ST产生在上述厚度方向的龟裂的倾斜，若进一步引起单位图案UP的破坏，则良品的元件芯片的取出个数(产率)降低。
[0118]为了避免上述缺陷的产生，本实施例中，以龟裂CR2的终端T位于直线ST的范围内的方式，使激光LB的照射位置从加工位置的加工预定线PL的设定位置偏移。
[0119]图5显示使激光LB的照射位置IP从图4所示的加工预定线PL往箭头ARl所示的-X方向偏移而进行龟裂伸展加工的情形的在附图案基板W的厚度方向的龟裂伸展的情形的示意剖面图。如图5所示，若使激光LB的照射位置IP偏移，则可避免单位图案UP的破坏。
[0120]然而，图5中，龟裂CR2的终端Τ2位于紧邻加工预定线PL的下方，但此并非必须形态，只要终端Τ2位于直线ST的范围内即可。
[0121]又，图5中，往单位图案UP不存在的主面Wa侧伸展的龟裂CRl的终端Tl虽并非位于直线ST的范围内，但只要不是对元件芯片的性能造成影响程度的显著倾斜，则不会立刻视为缺陷。例如，只要元件芯片的形状位于预先规定的收容范围内，则容许图5所示的龟裂CRl般的倾斜。
[0122]此外，上述龟裂的倾斜为仅在对附图案基板W沿着与其定向平面OF正交的Y方向进行龟裂伸展加工的情形产生的现象，沿着与定向平面OF平行的X方向进行龟裂伸展加工的情形不会产生，此由经验可得知。亦即，沿着X方向进行龟裂伸展加工的情形，在附图案基板W的厚度方向的龟裂伸展从加工痕朝向铅垂上方及铅垂下方产生。
[0123](偏移条件的设定)
[0124](第I形态)
[0125]如上述，对附图案基板W进行龟裂伸展加工以单片化的情形，在与定向平面OF正交的Y方向的加工时，会有激光LB的照射位置的偏移必要的情形。在此情形成为问题的，是图4及图5中龟裂CRl往-X方向倾斜伸展，龟裂CR2往+X方向倾斜伸展，但此仅不过是例示，两者的伸展方向可视各附图案基板W替换，及在各附图案基板W龟裂的倾斜向何方向产生，实际上不尝试照射激光LB进行龟裂伸展加工则无法得知。至少倾斜方向不知，则实际上无法进行照射位置的偏移。
[0126]此外，在元件芯片的量产过程，从生产性提升的观点观之，谋求自动且尽可能迅速地设定用于偏移的条件。
[0127]图6显示遵循以上各点的在本实施例的激光加工装置100进行的偏移条件的设定处理的流程图。本实施例的偏移条件的设定处理，概略上，是对欲单片化的附图案基板W的一部分实际上进行龟裂伸展加工，其结果，借由影像处理特定产生的龟裂的倾斜的方向，此夕卜，在该特定的方向，赋予预先设定的偏移量(距离)的处理。上述偏移条件的设定处理，是借由激光加工装置100的控制器I具备的偏移设定部26依据储存在存储器3的程序3p使装置各部动作且进行必要的运算处理等来实现。
[0128]此外，在进行上述设定处理之前，附图案基板W预先载置固定在激光加工装置100的载台4之上，且以其X方向与Y方向分别与移动机构4m的移动方向即水平两轴方向一致的方式进行对准处理。对准处理除了专利文献I所揭示的方法之外，可适当地适用公知的方法。又，在被加工物数据Dl记载有作为加工对象的附图案基板W的个体信息。
[0129]首先，决定进行偏移设定用的龟裂伸展加工的位置(激光LB的照射位置)(步骤STP1)，对该位置照射激光LB以进行龟裂伸展加工(步骤STP2)。接下来，将上述偏移设定用的龟裂伸展加工称为暂态加工。
[0130]上述暂态加工，在其加工结果不会对元件芯片的取出个数造成影响的位置进行较佳。例如，以在附图案基板W未形成作为元件芯片的单位图案UP的外缘位置等为对象进行较佳。图7例示考量此点的暂态加工时的激光LB的照射位置IPl的图。图7中，例示在较X方向的位置坐标最负的直线ST(STl)更靠附图案基板W的外缘附近(X方向负侧)设定暂态加工用的照射位置IPl的情形。此外，图7中，将照射位置IPl显示为跨越附图案基板W的两个外周端位置，但未必要跨越两外周端位置间的全部范围照射激光LB。
[0131]具体的照射位置IPl的设定方法并不特别限定。例如，为根据预先赋予的附图案基板W的形状相关数据而成的形态亦可，或者，借由影像处理特定直线ST(STl)的位置，根据该特定结果而成的形态亦可。
[0132]对照射位置IPl的暂态加工结束后，接着，在借由下部照明光源S2对附图案基板W赋予来自主面Wb侧的透射照明的状态下，在使CXD摄影机6a的焦点位置(高度)与此情形的附图案基板W的表面即主面Wa—致的状态下，拍摄暂态加工的加工位置(步骤STP3)。接着，借由对所得的摄影影像进行既定处理，决定视为龟裂CRl在主面Wa的终端Tl的X方向的代表坐标位置的坐标Xl (步骤STP4)。
[0133]图8用以说明以在步骤STP3所得的附图案基板W的摄影影像頂1为依据的坐标Xl的决定方法的图。
[0134]更详细而言，图8 (a)显示在步骤STP3所得的摄影影像Ml中激光LB的照射位置IPl附近的部分。在该摄影影像頂1，加工痕M被观察为往Y方向延伸的微小点列或大致连续线。又，从上述加工痕M朝向主面Wa侧伸展的龟裂CRl是以较加工痕M相对较强的对比(以更高像素值，具体而言更黑)观察。此外，相较于加工痕M，龟裂CRl相对地对比较强的原因在于，龟裂CRl相较于加工痕M存在于更接近CXD摄影机6a的焦点位置的部位。
[0135]以借由上述方式获得的摄影影像Ml为依据的坐标Xl的决定是借由下述方式进行，即设定在Y方向具有长边方向且包含此等加工痕M及龟裂CRl的像的既定矩形区域REl，作成对在该矩形区域REl的X坐标相同位置的像素值(色浓度值)沿着Y方向进行积算后的轮廓。图8(b)所示是以图8(a)所示的摄影影像頂1为对象进行积算处理所得的轮廓 PF1。
[0136]如上述，图8 (a)所不的摄影影像IMl是聚焦于主面Wa而得，因此可认为龟裂CRl存在愈多的位置且龟裂CRl愈接近主面Wa，则在图8(b)所示的轮廓PF1，像素值愈高。因此，本实施例中，在该轮廓PF1，像素值最大的坐标Xl可视为龟裂CRl的终端Tl的X方向的坐标位置。
[0137]以上述方式决定坐标Xl后，接着，与拍摄摄影影像頂I时相同，在借由下部照明光源S2对附图案基板W赋予来自主面Wb侧的透射照明的状态下，在使CCD摄影机6a的焦点位置(高度)与加工痕M的深度位置、亦即龟裂伸展加工时的激光LB的焦点位置一致的状态下，拍摄该加工位置(步骤STP5)。接着，借由对所得的摄影影像进行既定处理，决定可视为在加工痕M的X方向的代表坐标位置的坐标X2。
[0138]图9用以说明以在步骤STP5所得的附图案基板W的摄影影像IM2为依据的坐标X2的决定方法的图。
[0139]更详细而言，图9 (a)显示在步骤STP5所得的摄影影像頂2中激光LB的照射位置IPl附近的部分。与图8(a)所示的摄影影像Ml相同，在该摄影影像頂2，加工痕M被观察为往Y方向延伸的微小点列或大致连续线，又，从上述加工痕M朝向主面Wa侧伸展的龟裂CRl亦被观察。然而，拍摄时的焦点位置设定在加工痕M的深度位置，借此在摄影影像頂2，相较于摄影影像頂1，加工痕M的对比相对地被较强地观察。
[0140]以借由上述方式获得的摄影影像頂2为依据的坐标X2的决定，与在步骤STP4的龟裂CRl的终端Tl的决定方法相同，是借由下述方式进行，即设定在Y方向具有长边方向且包含此等加工痕M及龟裂CRl的像的既定矩形区域RE2，作成对在该矩形区域RE2的X坐标相同位置的像素值(色浓度值)沿着Y方向进行积算后的轮廓。图9(b)所示是以图9(a)所示的摄影影像頂2为对象进行积算处理所得的轮廓PF2。此外，矩形区域RE2与矩形区域REl设定成相同尺寸亦可，与在各摄影影像的加工痕M或龟裂CRl的存在位置对应地不同亦可。
[0141]如上述，图9(a)所示的摄影影像頂2是聚焦于加工痕M的深度位置而得，因此可认为愈接近加工痕Μ,则在图9(b)所示的轮廓PF2,像素值愈高。因此,本实施例中,在该轮廓PF2，像素值最大的坐标Χ2可视为加工痕M的X方向的坐标位置。
[0142]此外，作为步骤STP3?STP6表示的处理的执行顺序适当地替换亦可，适当地并行亦可。例如，连续地进行在步骤STP3及步骤STP5的摄影处理后，依序进行在步骤STP4及步骤STP6的坐标X1、Χ2的特定处理亦可，在步骤STP3的摄影处理后，在进行在步骤STP4的坐标Xl的特定处理的期间，与此并行地进行在步骤STP5的摄影处理亦可。
[0143]以上述形态决定坐标Xl及Χ2的值后，接着，算出此等坐标值的差分值ΛΧ =Χ2-Χ1，根据其结果特定应进行偏移的方向(偏移方向)(步骤STP7)。
[0144]具体而言，ΛΧ与偏移方向之间具有以下关系。
[0145]ΛΧ> O—终端Tl较加工痕M到达+X方向一往-X方向偏移。
[0146]ΛΧ< O—终端Tl较加工痕M到达-X方向一往+X方向偏移。
[0147]AX = O —终端Tl到达紧邻加工痕M的上方一不须偏移。
[0148]若为图8及图9所示的情形，则由于ΛΧ< 0，因此特定应往+X方向偏移。
[0149]如上述，特定偏移方向后，接着，根据储存在存储器3的被加工物数据Dl与照射位置偏移数据D3，决定相对于特定的偏移方向的偏移量(步骤STP8)。
[0150]如上述，在被加工物数据Dl记载有实际上作为加工对象(亦即，进行偏移设定用的龟裂伸展加工)的附图案基板W的个体信息(结晶方位、厚度等)。另一方面，在照射位置偏移数据D3预先储存可依据附图案基板W的个体信息设定偏移量的记载。偏移设定部26从被加工物数据Dl取得附图案基板W的个体信息，参照照射位置偏移数据D3决定与该个体信息对应的偏移量。
[0151]此外，从照射位置偏移数据D3的记载内容决定的偏移量，若在其值使激光LB的照射位置相对于加工位置偏移，则在大部分的情形图4所示的龟裂CR2造成的单位图案UP的破坏作为回避值而经验上被赋予。例如，附图案基板W的厚度愈大则龟裂倾斜程度有愈大的倾向，则可假设下述对应，即在照射位置偏移数据D3以附图案基板W的厚度愈大则设定愈大的偏移量的方式储存记载等。
[0152]照射位置偏移数据D3的形式并不特别限定。例如，作为依附图案基板W的材质种类或厚度范围分别记载应设定的偏移量的表而准备照射位置偏移数据D3的形态亦可，或者，厚度与偏移量规定为某种函数关系的形态亦可。
[0153]又，从上述决定方法可明白，偏移量的决定是与在步骤STPl?步骤STP7进行的偏移方向的特定可无关系地进行，因此不需在特定偏移方向后决定，在偏移方向的特定前或者与偏移方向的特定并行地进行的形态亦可。
[0154]在步骤STP7的偏移方向的决定与在步骤STP8的偏移量的决定进行后，偏移设定处理结束，接着，根据已决定的偏移方向及偏移量进行用以将附图案基板W单片化的龟裂伸展加工处理。借此，可实现龟裂伸展造成的单位图案UP的破坏被较佳地抑制的附图案基板W的单片化。
[0155]此外，依据在步骤STP7算出的Λ X的值设定偏移量或者将Λ X本身设定为偏移量在原理上虽可能，但采用上述形态未必会提升偏移量的设定精度。其原因在于，以上述形态决定的坐标Xl或Χ2，在其算出原理上并不一定可谓为正确地代表龟裂CRl的终端Tl或加工痕M的实际位置的值，只不过是为了决定偏移方向而方便上求出的值，因此其差分值ΛΧ并不限于在该附图案基板W的所有加工赋予适当的偏移量。
[0156](第2形态)
[0157]在激光加工装置100的偏移条件设定的处理方法并不限于上述第I形态。图10显示第2形态的偏移条件的设定处理的流程图。图10所示的第2形态的设定处理除了在替代图6所示的第I形态的设定处理的步骤STP3及步骤STP4而进行步骤STP13及步骤STP14的点、与伴随于此在步骤STP7的差分值算出所使用的坐标值与第I形态的设定处理不同的点外，与第I形态的设定处理相同。
[0158]具体而言，第2形态中，借由步骤STPl?STP2进行暂态加工后，在借由下部照明光源S2对附图案基板W赋予来自主面Wb侧的透射照明的状态下，在使CCD摄影机6a的焦点位置(高度)与在此情形的附图案基板W的背面即主面Wb—致的状态下，拍摄进行暂态加工的位置(步骤STP13)。接着，借由对所得的摄影影像进行与图8说明的决定龟裂CRl的终端Tl的影像处理相同的影像处理，决定可视为在龟裂CR2的主面Wb的终端T2的X方向的代表坐标位置的坐标X3(步骤STP14)。具体而言，作成与图8(b)的轮廓PFl相同的轮廓，在其中像素值最大的坐标X3可视为龟裂CR2的终端T2的位置。
[0159]接者，继续进行步骤STP5?步骤STP6的处理以求出坐标X2，此外，在步骤STP7，算出ΛΧ = X2-X3，根据其结果特定应进行偏移的方向(偏移方向)(步骤STP7)。
[0160]具体而言，ΛΧ与偏移方向之间具有以下关系。
[0161]ΛΧ> O—终端T2较加工痕M到达-X方向一往+X方向偏移。
[0162]ΛΧ< O—终端Τ2较加工痕M到达+X方向一往-X方向偏移。
[0163]AX = O —终端Τ2到达紧邻加工痕M的下方一不须偏移。
[0164]又，偏移量的设定与第I形态同样地进行即可。
[0165]第2形态亦与第I形态相同，在步骤STP7的偏移方向的决定与在步骤STP8的偏移量的决定进行后，偏移设定处理结束，接着，根据已决定的偏移方向及偏移量进行用以将附图案基板W单片化的龟裂伸展加工处理。借此，可实现龟裂伸展造成的单位图案UP的破坏被较佳地抑制的附图案基板W的单片化。
[0166](第3形态)
[0167]上述第I及第2形态在根据坐标值的差分值特定偏移方向的点共通，但在激光加工装置100的偏移条件设定处理的方法并不限于此。图11显示第3形态的偏移条件的设定处理的流程图。
[0168]图11所示的第3形态的设定处理，在替代将图10所示的第2形态的设定处理的步骤STP13的摄影范围设在直线ST正交的部位的点、与步骤STP14和接续的步骤STP5?步骤STP7而进行步骤STP24?步骤STP27的点与第2形态的设定处理不同外，与第2形态的设定处理相同。
[0169]具体而言，第3形态中，首先，借由步骤STPI?STP2进行暂态加工后，在借由步骤STP13使CXD摄影机6a的焦点位置(高度)与在此情形的附图案基板W的背面即主面Wb一致的状态下，拍摄进行暂态加工的位置。然而，如上述，在拍摄时，拍摄直线ST正交的部位。
[0170]图12例示在步骤STP13所得的附图案基板W的摄影影像IM3与根据该摄影影像IM3所含的矩形区域RE3作成的轮廓PF3的图。[0171]第3形态的情形，借由在步骤STP13的摄影获得图12(a)所示的摄影影像IM3后，在摄影影像頂3设定包含往Y方向延伸的直线ST的矩形区域RE3，作成对在该矩形区域RE3的X坐标相同位置的像素值(色浓度值)沿着Y方向进行积算后的轮廓PF3 (步骤STP24)。图12(b)例示获得的轮廓PF3。然而，为了后段处理的单纯化，在上述轮廓PF3，替代直接使用积算值的未加工数据而使用5点移动平均等的移动平均值。
[0172]此外，在图8(b)及图9(b)所示的轮廓PFl及PF2，以亮度愈低(暗)则值愈高的方式显示各轮廓,但图12(b)中，相反地，以亮度愈高(亮)则值愈高的方式显示轮廓PF3。
[0173]获得轮廓PF3后，接着，针对在轮廓PF3相邻的3点彼此算出近似直线的梯度a (X)，作成沿着X方向描绘上述梯度a (X)的值后的轮廓(近似直线梯度轮廓)(步骤STP25)。接着，根据所得的近似直线梯度轮廓，分别算出在轮廓PF3夹着最小值的两个近似直线的梯度(步骤STP26)。
[0174]图13是为了说明步骤STP25及步骤STP26而例示的轮廓PF3。此外，在图13所示的轮廓PF3，在X = Xmin,像素值取得最小值(极值)。
[0175]又，图14是根据图13所示的轮廓PF3作成的近似直线轮廓。图14的近似直线轮廓概略地显示轮廓PF3的梯度的变化。亦即，图14中，在α⑴的值为正的范围，轮廓PF3增加，图14中，在α⑴的值为负的范围，轮廓PF3减少，图14中，在α⑴的值为接近O的范围，轮廓PF3大致一定。
[0176]在图13例示的轮廓PF3，随着X的值变大大致一定的像素值递减，在X = Xmin成为最小后，接着X的值变大则像素值递增。因此，在图14的近似直线梯度轮廓，在较X = Xmin大的范围求出α⑴(的绝对值)的值较既定阈值A大的X的值(X = XUl)、与X > XUl且a (X)(的绝对值)的值较既定阈值B小的X的值(X = XU2)后，前者设为最小值且后者设为最大值的区间(XUl?XU2)概略地成为在图13所示的轮廓PF3像素值增加的区间。因此，若在轮廓PF3求出在X = XUl与X = XU2之间的近似直线的梯度β 1，则上述梯度表示在轮廓PF3像素值增加的区间的梯度。
[0177]同样地，在图14的近似直线梯度轮廓，在较X = Xmin小的范围求出α⑴的绝对值的值较既定阈值A大的X的值(X = XLl)、与X < XLl且α⑴的绝对值的值较既定阈值B小的X的值(X = XL2)后，前者设为最大值且后者设为最小值的区间(XL2?XLl)概略地成为在图13所示的轮廓PF3像素值减少的区间。因此，若在轮廓PF3求出在X = XL2与X=XLl之间的近似直线的梯度β 2，则上述梯度表示在轮廓PF3像素值减少的区间的梯度。
[0178]以上述方式获得夹着X = Xmin的两个近似直线的梯度β 1、β 2后，从两个梯度的差(严格来说为绝对值的差)特定偏移方向(步骤STP27)。
[0179]具体而言，在梯度β I与梯度β 2的绝对值的差Λ β = I β2|_| β I与偏移方向之间，从经验上被特定的龟裂的倾斜方向与Δβ的相关关系，具有以下的对应关系。
[0180]Δ β > O—终端Tl较加工痕M到达-X方向一往+X方向偏移。
[0181]Δ β < O—终端Tl较加工痕M到达+X方向一往-X方向偏移。
[0182]Δ β = O —终端Tl到达紧邻加工痕M的上方一不须偏移。
[0183]若为图13所示的情形，则由于Λ β > 0，因此特定成应往+X方向偏移。
[0184]如上述，特定偏移方向后，与第I及第2实施例相同，根据储存在存储器3的被加工物数据Dl与照射位置偏移数据D3决定相对于特定的偏移方向的偏移量(步骤STP8)。[0185]此外，与第I及第2实施例相同，将轮廓PF3产生为亮度愈小则像素值愈大的情形，借由比较夹着轮廓的最大值的两个近似直线的梯度，能与上述情形同样地对应。
[0186]又，替代两个近似直线的梯度的值，根据各近似直线的倾斜角度决定偏移方向亦可。
[0187]如上述，根据本实施例，在借由龟裂伸展加工将附图案基板单片化时，在与定向平面正交方向的加工龟裂能倾斜的情形，除了使激光的照射位置偏移外亦进行该龟裂伸展加工，因此可较佳地抑制将设在附图案基板的构成各元件芯片的单位图案单片化时造成破坏。其结果，可提升将附图案基板单片化所得的元件芯片的产率。
[0188]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种激光加工装置,具备: 射出源，射出激光；以及 载台，可固定附图案基板，该附图案基板是在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成； 借由使该射出源与该载台相对移动，能使该激光沿着既定加工预定线扫描并同时照射至该附图案基板，其特征在于: 可执行龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，据以使龟裂从各该加工痕往该附图案基板伸展； 且进一步具备: 摄影构件，可拍摄载置在该载台的该附图案基板；以及 偏移条件设定构件，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件； 该偏移条件设定构件，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工后，在聚焦于该附图案基板的背面的状态下使该摄影构件拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像； 利用针对该第I摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第I轮廓，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于其中该偏移条件设定构件，使该摄影构件取得该第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像； 根据从该第I轮廓特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从针对该第2摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第2轮廓特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
3.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于其中该偏移条件设定构件，根据在该第I轮廓夹着极值的两个近似曲线的梯度，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
4.一种激光加工装置,具备: 射出源，射出激光；以及 载台，可固定附图案基板，该附图案基板是在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成； 借由使该射出源与该载台相对移动，能使该激光沿着既定加工预定线扫描并同时照射至该附图案基板，其特征在于: 可执行龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕 沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，据以使龟裂从各该加工痕往该附图案基板伸展； 且进一步具备:摄影构件，可拍摄载置在该载台的该附图案基板；以及 偏移条件设定构件，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件； 该偏移条件设定构件，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工，并使该摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像； 根据从该第I摄影影像特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从该第2摄影影像特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
5.如权利要求4所述的激光加工装置，其特征在于其中该偏移条件设定构件，根据在该第I摄影影像与该第2摄影影像的各个中沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的积算轮廓，特定在该暂态加工时产生的该龟裂的终端的位置坐标、与该暂态加工时的该加工痕的位置坐标。
6.如权利要求2、4或5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于其中该偏移条件设定构件，根据预先取得的作为该龟裂伸展加工的对象的该附图案基板的个体信息，决定在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移时的偏移量。
7.一种附图案基板的加工条件设定方法，是设定进行加工时的加工条件，该加工是对在单结晶基板上二维反 复配置多个单位元件图案而成的附图案基板照射激光以将该附图案基板单片化，其特征在于: 该将附图案基板单片化的加工是龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展； 具备偏移条件设定步骤，该偏移条件设定步骤，在该龟裂伸展加工之前，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件； 该偏移条件设定步骤，具备: 暂态加工步骤，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工； 摄影步骤，使既定摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像；以及 偏移方向特定步骤，利用针对该第I摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第I轮廓，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
8.如权利要求7所述的附图案基板的加工条件设定方法，其特征在于其中在该摄影步骤，使该摄影构件取得该第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像； 在该偏移方向特定步骤，根据从该第I轮廓特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从针对该第2摄影影像沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的第2轮廓特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
9.如权利要求7所述的附图案基板的加工条件设定方法，其特征在于其中在该偏移方向特定步骤，根据在该第I轮廓夹着极值的两个近似曲线的梯度，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
10.一种附图案基板的加工条件设定方法，是设定进行加工时的加工条件，该加工是对在单结晶基板上二维反复配置多个单位元件图案而成的附图案基板照射激光以将该附图案基板单片化，其特征在于: 该将附图案基板单片化的加工是龟裂伸展加工，该龟裂伸展加工是以借由该激光的各个的单位脉冲光形成在该附图案基板的加工痕沿着该加工预定线离散分布的方式照射该激光，借此从各该加工痕使龟裂往该附图案基板伸展； 具备偏移条件设定步骤，该偏移条件设定步骤，在该龟裂伸展加工之前，设定用以在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移的偏移条件； 该偏移条件设定步骤，具备: 暂态加工步骤，将该附图案基板的一部分部位设定为该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工的执行部位，对该执行部位进行该偏移条件设定用的该龟裂伸展加工即暂态加工； 摄影步骤，使既定摄影构件在聚焦于该附图案基板的背面的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第I摄影影像，且在聚焦于进行该暂态加工时的该激光的焦点位置的状态下拍摄该暂态加工的该执行部位以取得第2摄影影像；以及 偏移方向特定步骤，根据从该第I摄影影像特定的从该暂态加工所形成的加工痕伸展的龟裂的终端的位置坐标、与从`该第2摄影影像特定的该暂态加工的加工痕的位置坐标的差分值，特定在该龟裂伸展加工时应使该激光的该照射位置偏移的方向。
11.如权利要求10所述的附图案基板的加工条件设定方法，其特征在于其中在该偏移方向特定步骤，根据在该第I摄影影像与该第2摄影影像的各个沿着该暂态加工时的加工方向对像素值进行积算所得的积算轮廓，特定在该暂态加工时产生的该龟裂的终端的位置坐标、与该暂态加工时的该加工痕的位置坐标。
12.如权利要求8、10或11中任一项所述的附图案基板的加工条件设定方法，其特征在于其中该偏移条件设定步骤进一步具备偏移量决定步骤，该偏移量决定步骤，根据预先取得的作为该龟裂伸展加工的对象的该附图案基板的个体信息，决定在该龟裂伸展加工时使该激光的照射位置从该加工预定线偏移时的偏移量。
【文档编号】B23K26/00GK103785945SQ201310404347
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】五十川久司, 长友正平, 中谷郁祥, 木山直哉, 岩坪佑磨 申请人:三星钻石工业股份有限公司