激光加工方法及激光加工装置与流程

本发明涉及激光加工方法及激光加工装置。

背景技术：

已知一种激光加工方法，对于包含在表面矩阵状地形成有多个功能元件的硅基板的加工对象物，以硅基板的背面作为激光入射面而照射激光，从而沿着以通过相邻的功能元件之间的方式设定为格子状的切断预定线，而在硅基板的表面附近形成改质区域，之后将硅基板的背面研磨成硅基板成为规定的厚度，从而将加工对象物按功能元件而切断(例如，专利文献1参照)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1国际公开第03/077295号

技术实现要素：

发明要解决的问题

上述的激光加工方法中，从加工效率提升的观点而言使对于1个切断预定线的激光的扫描次数(即，相对于1个切断预定线的改质区域的形成列数)减少为重要。所以，有时使透射率对于硅为高的激光聚光于硅基板，从而随着改质区域的形成而使龟裂从改质区域大幅伸展于硅基板的厚度方向。然而，使透射率对于硅为高的激光聚光于硅基板时，有时在激光入射面的相反侧的硅基板的表面产生损伤，功能元件的特性会劣化。

所以，本公开的一方式的目的在于提供一种激光加工方法及激光加工装置，可一面抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物的表面产生损伤，一面使加工效率提升。

解决问题的技术手段

本公开的一方式相关的激光加工方法，包含：对于包含在表面形成多个功能元件的硅基板的加工对象物，以硅基板的背面作为激光入射面，使具有比1064nm大的波长的激光聚光，而一边将硅基板的表面与激光的第1聚光点的距离维持为第1距离，一边使激光的第1聚光点沿着被设定为通过相邻的功能元件之间的切断预定线移动，从而沿着前述切断预定线形成第1改质区域的第1工序；以及在第1工序后，对于加工对象物，以硅基板的背面作为激光入射面，使具有比1064nm大的波长的激光聚光，而一边将硅基板的表面与激光的第2聚光点的距离维持为比第1距离大的第2距离，且相对于对准激光的第1聚光点的位置，而使激光的第2聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直方向上偏移，一边使激光的第2聚光点沿着切断预定线移动，从而沿着前述切断预定线形成第2改质区域的第2工序。

在此激光加工方法中运用具有比1064nm大的波长的激光。由此，比起运用具有1064nm以下的波长的激光的情况，可随着第1改质区域及第2改质区域的形成而使龟裂从第1改质区域及第2改质区域大幅伸展于硅基板的厚度方向。再者，在第2工序，相对于对准激光的第1聚光点的位置，而使激光的第2聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移。由此，可抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物的表面产生损伤。因此，根据此激光加工方法，可一面抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物的表面产生损伤，一面使加工效率提升。

在本公开的一方式相关的激光加工方法，激光也可具有1099μm以上、1342μm以下的波长。此情况下，可随着第1改质区域及第2改质区域的形成而使龟裂从第1改质区域及第2改质区域更大幅伸展于硅基板的厚度方向。

在本公开的一方式相关的激光加工方法，相对于对准激光的第1聚光点的位置，而使激光的第2聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移的距离，也可为24μm以下。此情况下，可在第1改质区域与第2改质区域之间确实连结龟裂，随着第1改质区域及第2改质区域的形成而使龟裂从第1改质区域及第2改质区域确实伸展于硅基板的厚度方向。

在本公开的一方式相关的激光加工方法，相对于对准激光的第1聚光点的位置，而使激光的第2聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移的距离，也可为4μm以上、18μm以下。此情况下，可在第1改质区域与第2改质区域之间更确实连结龟裂，随着第1改质区域及第2改质区域的形成而使龟裂从第1改质区域及第2改质区域更确实伸展于硅基板的厚度方向。

在本公开的一方式相关的激光加工方法，在第1工序，也可一边相对于切断预定线，将使激光的第1聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移的距离维持为0，一边使激光的第1聚光点沿着切断预定线移动。此情况下，可使从第1改质区域朝硅基板的表面侧伸展的龟裂对准切断预定线上。

本公开的一方式相关的激光加工装置，具备：对于包含在表面形成多个功能元件的硅基板的加工对象物进行支撑的支撑台；射出具有比1064nm大的波长的激光的激光光源；使从激光光源所射出的激光聚光于加工对象物，该加工对象物以硅基板的背面成为激光入射面的方式被支撑台所支撑的聚光光学系统；以及对于支撑台、激光光源及聚光光学系统中的至少一者的动作进行控制的控制部；其中，控制部，一边将硅基板的表面与激光的第1聚光点的距离维持为第1距离，一边使激光的第1聚光点沿着被设定为通过相邻的功能元件之间的切断预定线移动，之后，一边将硅基板的表面与激光的第2聚光点的距离维持为比第1距离大的第2距离，且相对于对准激光的第1聚光点的位置，而使激光的第2聚光点在与硅基板的厚度方向及切断预定线的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移，一边使激光的第2聚光点沿着切断预定线移动。

根据此激光加工装置，由于与上述的激光加工方法同样的理由，可一面抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物的表面产生损伤，一面使加工效率提升。

发明的效果

根据本公开的一方式，能够提供一种激光加工方法及激光加工装置，可一面抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物的表面产生损伤，一面使加工效率提升。

附图说明

图1为使用于改质区域的形成之激光加工装置的概略构成图。

图2为成为改质区域的形成的对象之加工对象物的平面图。

图3为沿着图2的加工对象物的iii-iii线的剖面图。

图4为激光加工后的加工对象物的平面图。

图5为沿着图4的加工对象物的v-v线的剖面图。

图6为沿着图4的加工对象物的vi-vi线的剖面图。

图7(a)为沿着激光加工中的加工对象物的切断预定线的剖面图。图7(b)为切断后的加工对象物的平面图。

图8(a)为沿着激光加工中的加工对象物的切断预定线的剖面图。图8(b)为切断后的加工对象物的平面图。

图9(a)为沿着激光加工中的加工对象物的切断预定线的剖面图。图9(b)为切断后的加工对象物的平面图。

图10(a)为沿着激光加工中的加工对象物的切断预定线的剖面图。图10(b)为切断后的加工对象物的平面图。

图11(a)为示出平行于切断后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。图11(b)为示出切断后的硅基板的表面侧的相片的图。

图12(a)为示出平行于第1改质区域及第2改质区域形成后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。图12(b)为示出垂直于第1改质区域及第2改质区域形成后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。

图13(a)为示出平行于第1改质区域及第2改质区域形成后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。图13(b)为示出垂直于第1改质区域及第2改质区域形成后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。

图14为示出偏移量与龟裂的长度的关系的图形。

图15为示出偏移量与溅痕(splash)的个数的关系的图形。

图16(a)为示出平行于切断后的硅基板的切断预定线的面的相片的图。图16(b)为示出切断后的硅基板的表面侧的相片的图。

图17(a)为示出偏移量2μm的情况下的切断后的硅基板的表面侧的相片的图。图17(b)为示出偏移量4μm的情况下的切断后的硅基板的表面侧的相片的图。图17(c)为示出偏移量6μm的情况下的切断后的硅基板的表面侧的相片的图。

图18(a)为示出偏移量小的情况下的垂直于硅基板的切断预定线的面的图。图18(b)为示出偏移量大的情况下的垂直于硅基板的切断预定线的面的图。

图19为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图20为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图21为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图22为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图23为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图24为用于说明使用实施方式的激光加工方法的半导体芯片的制造方法的剖面图。

图25(a)为沿着研磨前的加工对象物的切断预定线的剖面图。图25(b)为沿着研磨后的加工对象物的切断预定线的剖面图。

图26(a)为沿着研磨前的加工对象物的切断预定线的剖面图。图26(b)为沿着研磨后的加工对象物的切断预定线的剖面图。

图27(a)为沿着研磨前的加工对象物的切断预定线的剖面图。图27(b)为沿着研磨后的加工对象物的切断预定线的剖面图。

具体实施方式

以下，针对本公开的实施方式，参照图式而详细进行说明。另外，在各图中对相同或相当部分系附加相同符号，并省略重复的说明。

在实施方式相关的激光加工方法及激光加工装置，使激光聚光于加工对象物，从而沿着切断预定线在加工对象物形成改质区域。所以，首先，针对改质区域的形成，参照图1～图6进行说明。

如图1所示，激光加工装置100，具备：使激光l脉冲振荡的激光光源101、以使激光l的光轴(光路)的方向改变90°的方式而配置的二向色镜(dichroicmirror)103、及使激光l聚光用的聚光用透镜105。此外，激光加工装置100，具备：用于对被照射由聚光用透镜105聚光的激光l的加工对象物1进行支撑的支撑台107、用于使支撑台107移动的工作台111、用于调节激光l的输出、脉宽、脉冲波形等而控制激光光源101的激光光源控制部102、及对工作台111的移动进行控制的工作台控制部115。

在激光加工装置100，从激光光源101所射出的激光l，透过二向色镜103而使其光轴的方向改变90°，通过聚光用透镜105而聚光于载置在支撑台107上的加工对象物1的内部。与此同时，使工作台111被移动，使加工对象物1相对于激光l沿着切断预定线5而相对移动。由此，沿着切断预定线5的改质区域被形成于加工对象物1。另外，在此，为了使激光l相对移动而使工作台111移动，但也可使聚光用透镜105移动，或也可使这两者移动。

作为加工对象物1，使用包含由半导体材料而形成的半导体基板或由压电材料而形成的压电基板等的板状的构材(例如，基板、晶圆等)。如图2所示，在加工对象物1，设定用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5，为直线状地延伸的假想线。在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，如图3所示，使聚光点(聚光位置)p对在加工对象物1的内部的状态下，使激光l沿着切断预定线5(即，在图2箭头a方向)相对移动。由此，如图4、图5及图6所示，改质区域7沿着切断预定线5而形成于加工对象物1，沿着切断预定线5而形成的改质区域7成为切断起点区域8。

聚光点p激光l聚光之处。切断预定线5，不限于直线状而也可为曲线状，也可为组合这些的3维状，也可为经坐标指定的点。切断预定线5，不限于假想线而也可为实际描绘于加工对象物1的表面3的线。改质区域7，有时被连续地形成，也有时被断续地形成。改质区域7可为列状也可为点状，总之改质区域7至少要形成于加工对象物1的内部。此外，有时以改质区域7为起点而形成龟裂，龟裂及改质区域7也可露出于加工对象物1的外表面(表面3、背面、或外周面)。形成改质区域7时的激光入射面，不限定于加工对象物1的表面3，也可为加工对象物1的背面。

顺带一提，在加工对象物1的内部形成改质区域7的情况下，激光l透射加工对象物1并尤其在位于加工对象物1的内部的聚光点p附近被吸收。由此，在加工对象物1形成改质区域7(即，内部吸收型激光加工)。此情况下，在加工对象物1的表面3激光l几乎不被吸收，故不会发生加工对象物1的表面3熔化。另一方面，在加工对象物1的表面3形成改质区域7的情况下，激光l尤其在位于表面3的聚光点p附近被吸收，从表面3熔化被除去，而形成孔、沟等的除去部(表面吸收型激光加工)。

改质区域7，指密度、折射率、机械强度、其他物理特性等成为与周围不同的状态的区域。在改质区域7方面，有例如熔化处理区域(表示暂时熔化后再固化的区域、熔化状态中的区域及从熔化而再固化的状态中的区域之中至少任一者)、破裂区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也有混杂的区域。再者，在改质区域7方面，有在加工对象物1的材料中改质区域7的密度与非改质区域的密度比较下发生变化的区域、形成有晶格缺陷的区域等。加工对象物1的材料为单晶硅的情况下，改质区域7也可称为高错位密度区域。

熔化处理区域、折射率变化区域、改质区域7的密度与非改质区域的密度比较下发生变化的区域、及形成有晶格缺陷的区域，有时进一步在这些区域的内部、改质区域7与非改质区域的界面等内含龟裂(破裂、微裂缝)。内含的龟裂，有时形成于遍布改质区域7的整面、一部分、多个部分等。加工对象物1，包含由具有结晶构造的结晶材料所成的基板。例如加工对象物1，包含以氮化镓(gan)、硅(si)、碳化硅(sic)、litao3、及蓝宝石(al2o3)中的至少任一者而形成的基板。换言之，加工对象物1，包含例如氮化镓基板、硅基板、sic基板、litao3基板、或蓝宝石基板。结晶材料，系可为各向异性结晶及各向同性结晶中的任一者。此外，加工对象物1，可包含由具有非结晶构造(非晶质构造)的非结晶材料构成的基板，也可包含例如玻璃基板。

在实施方式中，可透过沿着切断预定线5形成多个改质点(加工痕)，从而形成改质区域7。此情况下，多个改质点汇集从而成为改质区域7。改质点，为以脉冲激光的1脉冲的射击(即1脉冲的激光照射：激光射击)而形成的改质部分。在改质点方面，列举破裂点、熔化处理点或折射率变化点、或混杂这些的至少一者的点等。有关改质点，可考虑所要求的切断精度、所要求的切断面的平坦性、加工对象物1的厚度、种类、结晶方位等，而酌情控制其大小、产生的龟裂的长度等。此外，在实施方式中，可沿着切断预定线5而形成改质点作为改质区域7。

接着，说明有关溅痕的检验结果。另外，将“以包含硅基板的加工对象物为对象，而实施如上述的激光加工的情况下，在与激光入射面相反侧的加工对象物的表面所产生的损伤”称为「溅痕」。

如图7～图10所示，准备在硅基板10的表面10a形成金属膜11的物品作为加工对象物。金属膜11，通过在硅基板10的表面10a作为基底形成厚度20μm的cr膜，并在该cr膜上形成厚度50μm的au膜从而构成。

如图7(a)所示，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有1064nm的波长的激光l0聚光于硅基板10的内部，而沿着切断预定线5使激光l0的聚光点p移动，从而沿着切断预定线5在硅基板10的内部形成改质区域7。此时，调整激光l0的照射条件，以使随着改质区域7的形成而从改质区域7伸展于硅基板10的厚度方向的龟裂f(即，即使不使外力作用于硅基板10，仍随着改质区域7的形成而产生的龟裂f)到达于硅基板10的表面10a。在此情况下，如图7(b)所示，未在金属膜11产生溅痕。

如图8(a)所示，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有1342nm的波长的激光l1聚光于硅基板10的内部，而沿着切断预定线5使激光l1的聚光点p移动，从而沿着切断预定线5在硅基板10的内部形成改质区域7。此时，调整激光l1的照射条件，以使从改质区域7伸展的龟裂f到达于硅基板10的表面10a。具体而言，除了波长不同以外，使激光l1的照射条件与上述的激光l0的照射条件相同。在此情况下，如图8(b)所示，在金属膜11产生溅痕s。

如示于图9(a)，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有1342nm的波长的激光l1聚光于硅基板10的内部，而沿着切断预定线5使激光l1的聚光点p移动，从而沿着切断预定线5在硅基板10的内部形成改质区域7。此时，调整激光l1的照射条件，以使从改质区域7伸展的龟裂f不会到达于硅基板10的表面10a，而收于硅基板10的内部。具体而言，比图8(a)及(b)的情况减少激光l1的脉冲能量。在此情况下，如图9(b)所示，未在金属膜11产生溅痕。

如图10(a)所示，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有1342nm的波长的激光l1聚光于硅基板10的内部，而沿着切断预定线5使激光l1的聚光点p移动，从而沿着切断预定线5在硅基板10的内部形成第1改质区域7a及第2改质区域7b。此时，调整激光l1的照射条件，以使得仅形成第1改质区域7a时龟裂f不会到达于硅基板10的表面10a，相对于第1改质区域7a在硅基板10的背面10b侧形成第2改质区域7b时龟裂f到达于硅基板10的表面10a。该情况下，如图10(b)所示，在金属膜11产生溅痕s。

图11(a)及(b)，为示出以图10(a)及(b)的情况下的条件在硅基板10的内部形成第1改质区域7a及第2改质区域7b时的硅基板10的相片的图。更具体而言，图11(a)为示出平行于切断后的硅基板10的切断预定线的面的相片的图，图11(b)为示出切断后的硅基板10的表面10a侧(金属膜11)的相片的图。参照图11(b)时，可证实在金属膜11以点划线所围住的区域，存在带黑的部分。此为成为问题的溅痕s。

运用具有如1342nm那样比1064nm大的波长的激光l1时，比起运用具有1064nm以下的波长的激光l0的情况，可使龟裂f从改质区域7大幅伸展于硅基板10的厚度方向。此外，运用具有如1342nm那样比1064nm大的波长的激光l1时，比起运用具有1064nm以下的波长的激光l0的情况，可在从硅基板10的激光入射面起深的位置形成改质区域7。这些原因为具有比1064nm大的波长的激光l1比具有1064nm以下的波长的激光l0，对于硅透射率高。因此，从使对于1个切断预定线5的激光l的扫描次数(即，相对于1个切断预定线5之改质区域7的形成列数)减少而使加工效率提升的观点而言，也可运用具有比1064nm大的波长的激光l1。

然而，如上述的图8(a)及(b)以及图10(a)及(b)的情况，打算运用具有比1064nm大的波长的激光l1而使龟裂f到达于硅基板10的表面10a时，会在金属膜11产生溅痕s。在激光入射面的相反侧的硅基板10的表面10a形成有功能元件(例如，通过结晶成长而形成的半导体动作层、光二极管等的光接收元件、激光二极管等的发光元件、或作为电路而形成的电路元件等)的情况下产生溅痕s时，存在功能元件的特性劣化之担忧。

因此，运用具有比1064nm大的波长的激光l1而使龟裂f到达于硅基板10的表面10a的情况下，只要可抑制溅痕s的产生，则在技术上具有重大的意义。

本发明人，认为在硅基板10的表面10a产生溅痕s，是起因于运用具有比1064nm大的波长的激光l1时，变成使激光l1聚光于从已形成的改质区域7大幅伸展的龟裂f，漏光(激光l1之中未有助于改质区域7的形成而漏至硅基板10的表面10a侧的光)的影响变大。从该发现，本发明人，认为在图10(a)及(b)的情况下在形成第2改质区域7b时，若使激光l1的聚光点p偏移，即可减小成为溅痕s的产生的原因的漏光的影响，而进行了以下的检验。另外，在形成第2改质区域7b时，将“相对于形成第1改质区域7a时对准激光l1的聚光点p的位置，使激光l1的聚光点p在与硅基板10的厚度方向及切断预定线5的延伸方向两方向垂直的方向上偏移(在图10(a)的垂直于硅基板10的剖面的方向)”简称为“使激光l1的聚光点p偏移”，将使“激光l1的聚光点p偏移的距离”称为“偏移量”。

首先，针对从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f的方向进行检验。图12(a)及(b)，为示出在形成第2改质区域7b时未使激光l1的聚光点p偏移的情况下的硅基板10的相片的图。更具体而言，图12(a)为示出平行于第1改质区域7a及第2改质区域7b形成后的硅基板10的切断预定线的面的相片的图，图12(b)为示出垂直于第1改质区域7a及第2改质区域7b形成后的硅基板10的切断预定线的面的相片的图。参照图12(b)时，可证实在形成第2改质区域7b时未使激光l1的聚光点p偏移的情况下，龟裂f从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧笔直(沿着硅基板10的厚度方向)伸展。

图13(a)及(b)，为示出在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移的情况(偏移量8μm的情况)下的硅基板10的相片的图。更具体而言，图13(a)为示出平行于第1改质区域7a及第2改质区域7b形成后的硅基板10的切断预定线的面的相片的图，图13(b)为示出垂直于第1改质区域7a及第2改质区域7b形成后的硅基板10的切断预定线的面的相片的图。参照图13(b)时，可证实在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移的情况下，龟裂f也从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧笔直(沿着硅基板10的厚度方向)伸展。

接着，针对从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f的长度进行检验。图14，为示出偏移量与龟裂f的长度的关系的图形。龟裂f的长度，为从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f的长度。参照图14时，可证实在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移或不使激光l1的聚光点p偏移(偏移量0μm的情况)，从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f的长度皆不改变。

接着，针对溅痕s的产生量进行检验。图15，为示出偏移量与溅痕s的个数的关系的图形。溅痕s的个数为在从切断预定线5朝两侧分离20μm以上的区域中产生的溅痕s的个数(切断预定线5的每长度15mm的个数)。参照图15时，将在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移与不使激光l1的聚光点p偏移的情况(偏移量0μm的情况)相比，可证实溅痕s的个数减少。另外，针对在从切断预定线5朝两侧分离20μm以上的区域中产生的溅痕s的个数进行计数之原因，为如此的溅痕s特别引起使形成于硅基板10的表面10a的功能元件的特性劣化的问题。在切断预定线5的两侧20μm以内的区域设置切割道(相邻的功能元件之间的区域)的情形多，故在该区域产生的溅痕s引起使功能元件的特性劣化的问题的可能性低。

从图12(a)及(b)、图13(a)及(b)、图14以及图15检验结果，得知在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移，龟裂f也会从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧笔直(沿着硅基板10的厚度方向)伸展，此外，从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f的长度不变。另一方面，得知在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移时，溅痕s的个数减少。另外，图12(a)及(b)、图13(a)及(b)、图14以及图15检验中，偏移量以外的激光的照射条件相同。

本发明人在溅痕s的个数减少方面的考察如下。图16(a)及(b)，为示出在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移的情况下的硅基板10的相片的图。更具体而言，图16(a)为示出平行于切断后的硅基板10的切断预定线5的面的相片的图，图16(b)为示出切断后的硅基板10的表面10a侧(金属膜11)的相片的图。参照图16(a)时，可证实在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移，会抑制激光l1聚光于从已形成的第1改质区域7a及第2改质区域7b伸展的龟裂f的情形，而形成大的第2改质区域7b。即，考虑为有助于第2改质区域7b的形成之激光l1的比例增加，漏光的比例减少。参照图16(b)时，可证实未产生溅痕s。

另一方面，参照示出在形成第2改质区域7b时未使激光l1的聚光点p偏移的情况下的硅基板10的相片的图11(a)时，可证实形成小的第2改质区域7b。这考虑为起因于激光l1聚光于从已形成的第1改质区域7a及第2改质区域7b伸展的龟裂f，而漏光变多。另外，在图11(a)及(b)以及图16(a)及(b)的检验中，偏移量以外的激光的照射条件相同。

图17(a)、(b)及(c)，为示出切断后的硅基板10的表面10a侧(金属膜11)的相片的图。更具体而言，图17(a)是偏移量2μm的情况，图17(b)是偏移量4μm的情况，图17(c)是偏移量6μm的情况。各情况下，偏移量以外的激光的照射条件相同。参照图17(a)及(b)时，可证实在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移之侧的相反侧产生溅痕s、及使偏移量越大则溅痕s越从切断预定线5远离。此外，参照图17(a)、(b)及(c)时，可证实越增加偏移量则溅痕s的产生区域越减少。另外，在图17(a)及(b)的情况下，也比起在形成第2改质区域7b时未使激光l1的聚光点p偏移的情况时，溅痕s的产生区域减少。

获得图17(a)、(b)及(c)的结果的理由，应为如下。图18(a)为示出偏移量小的情况下的垂直于硅基板10的切断预定线5的面的图，图18(b)为示出偏移量大的情况下的垂直于硅基板10的切断预定线5的面的图。另外，将“形成第1改质区域7a时的激光l1的聚光点p”称为“第1聚光点p1”，将“形成第2改质区域7b时的激光l1的聚光点p”称为“第2聚光点p2”。

如图18(a)所示，偏移量小的情况下，从已形成的第1改质区域7a及第2改质区域7b所伸展的龟裂f之中，对准激光l1的第2聚光点p2的部分f1以相对于硅基板10的厚度方向d小的角度而倾斜。为此，相对于该部分f1的激光l1的入射角θ变大。因此，激光l1中未有助于第2改质区域7b的形成的漏光l2，以相对于硅基板10的厚度方向d小的角度，而行进至使激光l1的聚光点p偏移之侧的相反侧。由此，到达于硅基板10的表面10a的漏光l2的光路长变短，在硅基板10内的漏光l2的吸收量及散射度变小。另外，“小”、“大”、“短”等，在与图18(b)的情况的比较下而使用。

另一方面，如图18(b)所示，偏移量大的情况下，从已形成的第1改质区域7a及第2改质区域7b所伸展的龟裂f之中，对准激光l1的第2聚光点p2的部分f1以相对于硅基板10的厚度方向d大的角度而倾斜。为此，相对于该部分f1之激光l1的入射角θ变小。因此，激光l1中未有助于第2改质区域7b的形成的漏光l2，系以相对于硅基板10的厚度方向d大的角度，而行进至使激光l1的聚光点p偏移之侧的相反侧。由此，到达于硅基板10的表面10a的漏光l2的光路长变长，在硅基板10内的漏光l2的吸收量及散射度变大。另外，“大”、“小”、“长”等，在与图18(a)的情况的比较下而使用。

从以上的图18(a)及(b)的考察，认定为在形成第2改质区域7b时使激光l1的聚光点p偏移之侧的相反侧产生溅痕s，使偏移量越大则溅痕s越从切断预定线5远离，使偏移量越大则溅痕s的产生区域越减少。

接着，说明有关运用实施方式的激光加工方法下的半导体芯片的制造方法。首先，如图19所示，准备包含在表面10a形成功能元件层15的硅基板10的加工对象物1，使加工对象物1的功能元件层15侧贴附于被环状的保持构材20所保持的保护膜22。功能元件层15，包含配置为矩阵状的多个功能元件。

接着，沿着以通过相邻的功能元件之间的方式设定为格子状的切断预定线5的各个，而形成第1改质区域7a。更具体而言，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有比1064nm大的波长的激光l1聚光于硅基板10，一边将硅基板10的表面10a与激光l的第1聚光点p1的距离维持为第1距离，一边使激光l1的第1聚光点p1沿着切断预定线5而移动，从而沿着切断预定线5形成第1改质区域7a(第1工序)。此时，一边相对于切断预定线5，将使激光l1的第1聚光点p1在与硅基板10的厚度方向及切断预定线5的延伸方向的两方向垂直的方向上偏移的距离维持为0，一边使激光l1的第1聚光点p1沿着切断预定线5而移动。即，一边维持在从硅基板10的厚度方向看的情况下激光l的第1聚光点p1位于切断预定线5上的状态，一边使激光l的第1聚光点p1沿着切断预定线5而移动。由此，第1改质区域7a，在从硅基板10的厚度方向看的情况下位于切断预定线5上的状态下，沿着切断预定线5而形成于硅基板10的内部。

接着，沿着以通过相邻的功能元件之间的方式设定为格子状的切断预定线5的各个，而形成第2改质区域7b。更具体而言，使硅基板10的背面10b作为激光入射面，使具有比1064nm大的波长的激光l1聚光于硅基板10，一边将硅基板10的表面10a与激光l1的第2聚光点p2的距离维持为比第1距离大的第2距离，且一边使激光l1的第2聚光点p2偏移并使激光l1的第2聚光点p2沿着切断预定线5而移动，从而沿着切断预定线5形成第2改质区域7b(第2工序)。即，一边在从硅基板10的厚度方向看的情况下维持激光l的第2聚光点p2从切断预定线5分离规定距离的状态，一边使激光l的第2聚光点p2沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)移动。由此，第2改质区域7b，在从硅基板10的厚度方向看的情况下从切断预定线5分离规定距离的状态下，沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)而形成于硅基板10的内部。

由此，从第1改质区域7a及第2改质区域7b伸展于硅基板10的厚度方向的龟裂f到达硅基板10的表面10a，功能元件层15被按功能元件而切断。另外，作为一例，硅基板10的厚度为775μm，第1改质区域7a及第2改质区域7b形成于从硅基板10的表面10a起算深度160μm的区域。

以上的第1工序及第2工序，通过上述的激光加工装置100而实施。即，支撑台107支撑加工对象物1。激光光源101射出具有比1064nm大的波长的激光l1。聚光用透镜(聚光光学系统)105将从激光光源101所射出的激光l1聚光于加工对象物1，该加工对象物1以硅基板10的背面10b成为激光入射面的方式被支撑台107支撑。并且，工作台控制部(控制部)115及激光光源控制部(控制部)102分别控制支撑台107及激光光源101的动作，以实施上述的第1工序及第2工序。另外，相对于切断预定线5的激光l的第1聚光点p1及第2聚光点p2的移动，可通过聚光用透镜105侧的动作而实现，也可透过支撑台107侧及聚光用透镜105侧双方的动作而实现。

接着，如图20所示，通过研磨硅基板10的背面10b，从而将加工对象物1薄型化为规定的厚度。由此，从第1改质区域7a及第2改质区域7b伸展于硅基板10的厚度方向的龟裂f到达于硅基板10的背面10b，加工对象物1被按功能元件而切断。另外，作为一例，硅基板10薄型化为厚度200μm。

接着，如图21所示，将扩张膜23贴附于硅基板10的背面10b及保持构材20。接着，如图22所示，除去保护膜22。接着，如图23所示，将按压构材24按压于扩张膜23，从而按功能元件15a而切断的加工对象物1，即使多个半导体芯片1a互相分离。接着，如图24所示，对扩张膜23照射紫外线从而使扩张膜23的粘着力降低，而拾取各半导体芯片1a。

另外，在研磨硅基板10的背面10b时，如图25(a)及(b)所示，可将硅基板10的背面10b研磨成第1改质区域7a及第2改质区域7b残留，也可如图26(a)及(b)所示，将硅基板10的背面10b研磨成第1改质区域7a残留而第2改质区域7b不残留，也可如图27(a)及(b)所示，将硅基板10的背面10b研磨成第1改质区域7a及第2改质区域7b不残留。

如以上所说明，在实施方式的激光加工方法及激光加工装置100，运用具有比1064nm大的波长的激光l1。由此，比起运用具有1064nm以下的波长的激光l0的情况，可随着第1改质区域7a及第2改质区域7b的形成而使龟裂f从第1改质区域7a及第2改质区域7b大幅伸展于硅基板10的厚度方向。再者，在形成第2改质区域7b时使激光l1的第2聚光点p2偏移。由此，可抑制在激光入射面的相反侧的加工对象物1的表面10a产生溅痕s。因此，根据实施方式的激光加工方法及激光加工装置100时，可抑制产生溅痕s，并使加工效率提升。

另外，运用具有1099μm以上、1342μm以下的波长的激光l1时，可随着第1改质区域7a及第2改质区域7b的形成而使龟裂f从第1改质区域7a及第2改质区域7b更大幅伸展于硅基板10的厚度方向。尤其具有1342μm的波长的激光l1，可使该龟裂f更大幅伸展。

此外，在形成第2改质区域7b时使激光l1的第2聚光点p2偏移的偏移量为24μm以下时，可在第1改质区域7a与第2改质区域7b之间确实连结龟裂f，而随着第1改质区域7a及第2改质区域7b的形成而使龟裂f从第1改质区域7a及第2改质区域7b确实伸展于硅基板10的厚度方向。再者，使该偏移量为4μm以上、18μm以下时，可在第1改质区域7a与第2改质区域7b之间更确实连结龟裂f，而使龟裂f从第1改质区域7a及第2改质区域7b更确实伸展于硅基板10的厚度方向。尤其使该偏移量为6μm以上、16μm以下时，可平衡较好地实现溅痕s的产生的抑制与龟裂f的连结及伸展。

此外，在实施方式的激光加工方法及激光加工装置100，在形成第1改质区域7a时，一边相对于切断预定线5，将使激光l1的第1聚光点p1在与硅基板10的厚度方向及切断预定线5的延伸方向两方向垂直的方向上偏移的距离维持为0，一边使激光l1的第1聚光点p1沿着切断预定线5而移动。由此，可使从第1改质区域7a朝硅基板10的表面10a侧伸展的龟裂f对准在切断预定线5上。

以上，虽说明有关本公开的实施方式，但本公开的一方式，不限于上述实施方式者也可在不变更记载于各权利要求的要旨的范围内进行变形，或应用于其他的方式。

例如，也可在形成第1改质区域7a时，相对于切断预定线5，使激光l1的第1聚光点p1朝与硅基板10的厚度方向及切断预定线5的延伸方向两方向垂直的方向上的其中一侧偏移，在形成第2改质区域7b时，相对于切断预定线5，使激光l1的第2聚光点p2朝与硅基板10的厚度方向及切断预定线5的延伸方向两方向垂直的方向上的另一侧偏移。即，也可在形成第1改质区域7a时，一边在从硅基板10的厚度方向看的情况下维持激光l的第1聚光点p1从切断预定线5朝其中一侧分离规定距离的状态，一边使激光l的第1聚光点p1沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)移动，在形成第2改质区域7b时，一边在从硅基板10的厚度方向看的情况下维持激光l的第2聚光点p2从切断预定线5朝另一侧分离规定距离的状态，一边使激光l的第2聚光点p2沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)移动。由此，第1改质区域7a，系在从硅基板10的厚度方向看的情况下从切断预定线5朝其中一侧分离规定距离的状态下，沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)而形成于硅基板10的内部，第2改质区域7b，系在从硅基板10的厚度方向看的情况下从切断预定线5朝另一侧分离规定距离的状态下，沿着切断预定线5(平行于切断预定线5)而形成于硅基板10的内部。此情况下，可相对于切断预定线5在其中一侧及另一侧平衡佳地形成第1改质区域7a及第2改质区域7b。

此外，本公开的一方式，不限定于对于设定为格子状的全部的切断预定线5实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)，并在之后对于设定为格子状的全部的切断预定线5实施第2改质区域7b的形成工序(第2工序)之例。在其他例方面，也可如下实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)及第2改质区域7b的形成工序(第2工序)。首先，对于设定为格子状的全部的切断预定线5中延伸于第1方向的切断预定线5实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)，在之后对于延伸于该第1方向的切断预定线5实施第2改质区域7b的形成工序(第2工序)。接着，对于设定为格子状的全部的切断预定线5中延伸于第2方向(垂直于第1方向的方向)的切断预定线5实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)，在之后对于延伸于该第2方向的切断预定线5实施第2改质区域7b的形成工序(第2工序)。此外，也可对于多条切断预定线5，按1条切断预定线5，实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)，在之后实施第2改质区域7b的形成工序(第2工序)。即，也可对于1条切断预定线5实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)及第2改质区域7b的形成工序(第2工序)，接着对于另外的1条切断预定线5实施第1改质区域7a的形成工序(第1工序)及第2改质区域7b的形成工序(第2工序)。

此外，也可在第1改质区域7a的形成工序(第1工序)及第2改质区域7b的形成工序(第2工序)之后，不研磨硅基板10的背面10b。加工对象物1的厚度相对于每1个切断预定线5而形成的改质区域7的列数而相对小的情况下，或者每1个切断预定线5而形成的改质区域7的列数相对于加工对象物1的厚度而相对多的情况下等，有时即使不研磨硅基板10的背面10b，仍可沿着切断预定线5而切断加工对象物1。

符号说明

1：加工对象物

5：切断预定线

7a：第1改质区域

7b：第2改质区域

10：硅基板

10a：表面

10b：背面

15a：功能元件

100：激光加工装置

101：激光光源

102：激光光源控制部(控制部)

105：聚光用透镜(聚光光学系统)

107：支撑台

115：工作台控制部(控制部)

l1：激光

p1：第1聚光点

p2：第2聚光点