專利名稱：激光加工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在半導體晶片或光器件晶片等晶片的內部形成變質層的激光加工方法。
背景技術：
在半導體器件制造工序中，利用呈網格狀排列的被稱為間隔道的分割預定線，在大致圓板形狀的半導體晶片的表面上劃分多個區(qū)域，在該劃分后的區(qū)域中形成IC、LSI等器件。并且，通過沿著間隔道將半導體晶片切斷而分割形成有器件的區(qū)域，由此制得各個半導體器件。并且，在藍寶石基板的表面層疊了氮化鎵系化合物半導體等的光器件晶片也沿著間隔道切斷，由此分割成為各個發(fā)光二極管、激光二極管等光器件，并被廣泛應用于電氣設備中。關于上述的沿著間隔道分割半導體晶片等晶片的方法曾嘗試過激光加工方法，該方法利用對晶片具有透射性波長的脈沖激光光線，使會聚點對準應分割的區(qū)域的內部來照射脈沖激光光線。利用這種激光加工方法的分割方法，使會聚點從晶片的一面?zhèn)葘蕛炔浚?并照射對晶片具有透射性的例如波長1064nm的脈沖激光光線，在晶片的內部沿著間隔道連續(xù)形成變質層，沿著強度由于形成該變質層而下降的間隔道施加外力，由此分割被加工物(例如參照專利文獻1)。在這樣沿著形成于晶片的間隔道在內部形成變質層的情況下， 使激光光線的會聚點位于距晶片的上表面為預定深度的位置進行照射?？墒牵捎诰哂衅鸱?、厚度存在偏差，所以很難實施均勻的激光加工。S卩，當在晶片的內部沿著間隔道形成變質層的情況下，如果晶片的厚度存在偏差，則在照射激光光線時，由于折射率的關系，不能在距照射激光光線的照射面為預定深度的位置形成均勻的變質層。為了解決上述問題，下述專利文獻2公開了一種激光加工裝置，檢測被保持在卡盤工作臺上的晶片的上表面高度位置，根據檢測到的晶片的上表面高度位置，控制照射激光光線的聚光器的會聚點位置。專利文獻專利文獻1日本專利第3408805號公報專利文獻2日本特開2005-313182號公報然而，如果照射對晶片具有透射性的波長的激光光線并使其會聚點位于距晶片的背面為預定深度的位置，來形成變質層，在基板的厚度較薄的部位，則有時變質層將到達在基板的正面上層疊形成的功能層。這樣，如果通過照射激光光線而形成于基板上的變質層到達功能層或者極其近距離地接近變質層，則將存在功能層受到由于照射激光光線而產生的能量的影響而發(fā)生損傷的問題。這種問題尤其在下述情況時產生得比較多，從光器件晶片的背面?zhèn)日丈鋵λ{寶石基板具有透射性的波長的激光光線，在藍寶石基板的內部沿著間隔道形成變質層，該光器件晶片形成有在藍寶石基板的表面上層疊η型氮化物半導體層及 P型氮化物半導體層而形成的光器件。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而提出的，其主要技術課題是提供一種激光加工方法， 能夠于在基板的表面形成有功能層的晶片的內部沿著間隔道形成變質層，而不會損傷功能層。為了解決上述主要技術課題，根據本發(fā)明提供一種激光加工方法，從晶片中的基板的背面?zhèn)认蚧鍍炔空丈鋵寰哂型干湫圆ㄩL的激光光線，在基板內部沿著間隔道形成變質層，所述晶片在基板正面層疊有功能層，在利用形成為網格狀的多個間隔道劃分而得到的多個區(qū)域中形成有器件，所述激光加工方法的特征在于，其包括晶片保持工序， 在保持激光加工裝置的被加工物的卡盤工作臺上以使基板的背面在上側的方式來保持晶片；高度位置計測工序，從基板的背面?zhèn)妊刂g隔道照射檢測光，根據在基板背面以及基板正面反射的反射光，沿著間隔道計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置 (hi)、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置(h2)，其中，該檢測光是對被保持在卡盤工作臺上的晶片的基板具有透射性的波長的光；以及變質層形成工序，使激光光線的會聚點位于在該高度位置計測工序中計測出的該第一高度位置(hi)與該第二高度位置(h2)的中間部，并沿著間隔道進行照射，由此在基板內部沿著間隔道形成不會到達功能層的變質層。在上述高度位置計測工序中，使用計測單元并根據在基板背面反射的第一光程差 (dl)和在基板正面反射的第二光程差(d2)，計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置(hi)、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置(h2)，其中，所述計測單元具有發(fā)光源，其發(fā)出具有預定的波長區(qū)域的光；第一光分支單元，其將來自該發(fā)光源的光引導向第一路徑，并且將在該第一路徑中逆行的反射光引導向第二路徑；準直透鏡，其使引導至該第一路徑的光形成為平行光；第二光分支單元，其將被該準直透鏡形成為平行光的光分離為第三路徑和第四路徑；物鏡，其設置在該第三路徑中，將引導至該第三路徑的光引導向被保持在該卡盤工作臺上的晶片；會聚透鏡，其設置在該第二光分支單元和該物鏡之間，使引導至該第三路徑的平行光會聚，并使會聚點位于該物鏡上，使來自該物鏡的光形成為準平行光；反射鏡，其設置在該第四路徑中，對引導至該第四路徑的平行光進行反射，使反射光沿該第四路徑逆行；衍射光柵，其對下述兩種反射光的干涉進行衍射，其中一種反射光是被該反射鏡反射，而在該第四路徑、該第二光分支單元、該準直透鏡以及該第一路徑中逆行，被從該第一光分支單元引導至該第二路徑中的反射光，另一種反射光是被由該卡盤工作臺保持的晶片反射，而在該物鏡、該會聚透鏡、該第二光分支單元、該準直透鏡以及該第一路徑中逆行，被從該第一光分支單元引導至該第二路徑中的反射光；圖像傳感器，其檢測被該衍射光柵衍射的反射光在預定波長區(qū)域的光強度；以及控制單元，其根據來自該圖像傳感器的檢測信號求出分光干涉波形，并根據該分光干涉波形和理論上的波形函數執(zhí)行波形分析，求出該第四路徑中的截止到該反射鏡的光程、與該第三路徑中的截止到被保持在該卡盤工作臺上的晶片的光程之間的光程差(d)，根據該光程差(d)，求出從該卡盤工作臺的表面到被保持在該卡盤工作臺上的晶片的基板的背面以及從該卡盤工作臺的表面到該基板的正面的距離。在上述變質層形成工序中，根據該第一高度位置(hi)和該第二高度位置(h2)，使激光光線的會聚點位于{h2+(hl_h2)/2}的位置來實施激光光線照射。在上述變質層形成工序中，根據該第一高度位置(hi)和該第二高度位置(h2)，在基板的厚度為設定值以上的部位，使激光光線的會聚點位于{h2+(hl-h2)/2}的位置來實施激光光線照射，在基板的厚度小于設定值厚度的部位，停止激光光線的照射。本發(fā)明的激光加工方法包括高度位置計測工序，從基板的背面?zhèn)妊刂g隔道照射檢測光，根據在基板背面以及基板正面反射的反射光，沿著間隔道計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置(hi)、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置(h2)，其中，該檢測光是對被保持在卡盤工作臺上的晶片的基板具有透射性波長的光；變質層形成工序，使激光光線的會聚點位于在高度位置計測工序計測的第一高度位置 (hi)與第二高度位置(h2)的中間部，并沿著間隔道進行照射，由此在基板的內部沿著間隔道形成不會到達功能層的變質層，因此即使是基板具有起伏、基板的厚度較薄的部位，也能夠形成變質層，并且不會損傷在基板的正面層疊形成的功能層。


圖1是利用本發(fā)明的激光加工方法加工的作為晶片的光器件晶片的立體圖及主要部分放大剖面圖。圖2是用于實施本發(fā)明的激光加工方法的激光加工裝置的立體圖。圖3是構成在圖2所示的激光加工裝置中配置的位置計測兼激光照射單元的位置計測裝置及激光光線照射單元結構框圖。圖4是表示利用構成圖3所示的位置計測裝置的控制單元求出的分光干涉波形的說明圖。圖5是表示利用構成圖3所示的位置計測裝置的控制單元求出的到被加工物背面的光程差、到被加工物正面的光程差、以及表示被加工物厚度的光程差的說明圖。圖6是表示圖1所示的光器件晶片被保持在圖2所示的激光加工裝置的卡盤工作臺的預定位置上的狀態(tài)下的坐標位置的關系的說明圖。圖7是表示利用計測裝置實施的被保持在卡盤工作臺上的被加工物的高度位置檢測工序的說明圖，該卡盤工作臺被配置在圖2所示的激光加工裝置中。圖8是表示由圖2所示的激光加工裝置在圖1所示的光器件晶片上形成變質層的變質層形成工序的第1實施方式的說明圖。圖9是表示由圖2所示的激光加工裝置在圖1所示的光器件晶片上形成變質層的變質層形成工序的第2實施方式的說明圖。標號說明2固定基座；3卡盤工作臺機構；36卡盤工作臺；37加工進給單元；374加工進給量檢測單元；38第一分度進給單元；4激光光線照射單元支撐機構；42可動支撐基座；43第 2分度進給單元；5高度計測兼激光照射單元；53會聚點位置調整單元；6位置計測裝置；61 發(fā)光源；62第一光分支單元；63準直透鏡；64第二光分支單元；65物鏡；66會聚透鏡；67反射鏡；68準直透鏡；69衍射光柵；70會聚透鏡；71線圖像傳感器；80控制單元；9激光光線照射單元；91脈沖激光光線激發(fā)單元；92分色鏡；10光器件晶片。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的激光加工方法的優(yōu)選實施方式。圖1(a)及圖1(b)是利用本發(fā)明的激光加工方法加工的光器件晶片的立體圖、以及將主要部分放大表示的剖面圖。圖1(a)及圖1(b)所示的光器件晶片10，例如在厚度為 120 μ m的藍寶石基板11的正面Ila上層疊了例如厚度為10 μ m的、由η型氮化物半導體層及P型氮化物半導體層構成的光器件層(外延層)12(功能層)。并且，在光器件層(外延層)12被形成為網格狀的多個間隔道121劃分形成的多個區(qū)域中，形成有發(fā)光二極管、激光二極管等光器件122。另外，如果構成光器件晶片10的藍寶石基板11具有起伏，則如圖 1(b)所示，藍寶石基板11及光器件層(外延層)12的厚度產生偏差。下面，說明從藍寶石基板11及光器件層(外延層)12的厚度具有偏差的光器件晶片10的基板11的背面?zhèn)日丈鋵?1具有透射性的波長的激光光線，在基板11的內部沿著間隔道121形成變質層的激 光加工方法。圖2表示用于實施本發(fā)明的激光加工方法的激光加工裝置的立體圖。圖2所示的激光加工裝置1具有固定基座2 ；卡盤工作臺機構3，其被配置在該固定基座2上并能夠沿著箭頭X表示的加工進給方向(X軸方向)移動，用于保持被加工物；激光光線照射單元支撐機構4，其被設置在固定基座2上，并能夠沿著與上述X軸方向正交的箭頭Y表示的分度進給方向(Y軸方向)移動；以及位置計測兼激光照射單元5，其被配置在該激光光線照射單元支撐機構4上，并能夠沿著箭頭Z表示的會聚點位置調整方向(Z軸方向)移動。所述卡盤工作臺機構3具有一對導軌31、31，它們在固定基座2上沿著X軸方向平行設置；第一滑動塊32，其被設置在該導軌31、31上并能夠沿X軸方向移動；第二滑動塊 33，其被設置在該第一滑動塊32上并能夠沿Y軸方向移動；支撐盤35，其被圓筒部件34支撐在該第二滑動塊33上；以及作為被加工物保持單元的卡盤工作臺36。該卡盤工作臺36 具有由多孔性材料形成的吸附卡盤361，通過未圖示的吸引單元將被加工物保持在吸附卡盤361的上表面即保持面上。這樣構成的卡盤工作臺36通過設于圓筒部件34內的未圖示的脈沖電機而旋轉。另外，在卡盤工作臺36設有用于固定環(huán)狀框架的卡子362，該框架借助保護帶來支撐被加工物。所述第一滑動塊32在其下表面設有與所述一對導軌31、31嵌合的一對被引導槽 321,321,同時在其上表面設有沿著X軸方向平行形成的一對導軌322、322。這樣構成的第一滑動塊32在被引導槽321、321嵌合在一對導軌31、31中時，第一滑動塊32能夠沿著一對引導導軌31、31在X軸方向移動。圖示的實施方式中的卡盤工作臺機構3具有加工進給單元37，用于使第一滑動塊32沿著一對引導導軌31、31在X軸方向移動。加工進給單元37 包括在所述一對導軌31和31之間平行設置的外螺紋絲杠371，和用于驅動該外螺紋絲杠 371旋轉的脈沖電機372等驅動源。外螺紋絲杠371的一端旋轉自如地支撐在軸承塊373 上，另一端與所述脈沖電機372的輸出軸傳動連接，其中，該軸承塊373被固定在所述固定基座2上。另外，外螺紋絲杠371被旋合在內螺紋通孔中，該內螺紋通孔形成于未圖示的內螺紋塊上，該內螺紋塊在第一滑動塊32的中央部下表面突出設置。因此，通過利用脈沖電機372驅動外螺紋絲杠371正轉及逆轉，使第一滑動塊32沿著導軌31、31在X軸方向移動。圖示的實施方式中的激光加工裝置1具有用于檢測所述卡盤工作臺36的加工進給量的加工進給量檢測單元374。加工進給量檢測單元374包括直尺374a，其沿著引導導軌31設置；讀取頭374b，其被設置在第一滑動塊32上，與第一滑動塊32 —起沿著直尺 374a移動。在圖示的實施方式中，該進給量檢測單元374的讀取頭374b每隔1 μ m向后面敘述的控制單元發(fā)送1脈沖的脈沖信號。并且，后面敘述的控制單元通過對所輸入的脈沖信號進行計數，來檢測卡盤工作臺36的加工進給量。另外，在所述加工進給單元37的驅動源采用脈沖電機372的情況下，通過計數向脈沖電機372輸出驅動信號的后面敘述的控制單元的驅動脈沖，也能夠檢測卡盤工作臺36的加工進給量。并且，在所述加工進給單元37 的驅動源采用伺服電機的情況下，通過向后面敘述的控制單元發(fā)送由檢測伺服電機的轉速的旋轉編碼器輸出的脈沖信號，并由控制單元對所輸入的脈沖信號進行計數，也能夠檢測卡盤工作臺36的加工進給量。所述第二滑動塊33在其下表面設有一對被引導槽331、331，它們與所述設于第一滑動塊32的上表面的一對導軌322、322嵌合，通過使該被引導槽331、331嵌合在一對導軌 322、322中，第二滑動塊33能夠沿著Y軸方向移動。圖示的實施方式中的卡盤工作臺機構3 具有第一分度進給單元38，用于使第二滑動塊33沿著設于第一滑動塊32的一對導軌322、 322在Y軸方向移動。第一分度進給單元38包括在所述一對導軌322和322之間平行設置的外螺紋絲杠381，和用于驅動該外螺紋絲杠381旋轉的脈沖電機382等驅動源。外螺紋絲杠381的一端旋轉自如地支撐在軸承塊383上，另一端與所述脈沖電機382的輸出軸傳動連接，其中，該軸承塊383被固定在所述第一滑動塊32的上表面上。另外，外螺紋絲杠 381被旋合在內螺紋通孔中，該內螺紋通孔形成于未圖示的內螺紋塊上，該內螺紋塊在第二滑動塊33的中央部下表面突出設置。因此，通過利用脈沖電機382驅動外螺紋絲杠381正轉及逆轉，使第二滑動塊33沿著導軌322、322在Y軸方向移動。圖示的實施方式中的激光加工裝置1具有用于檢測所述第二滑動塊33的分度加工進給量的分度進給量檢測單元384。分度進給量檢測單元384包括直尺38 ，其沿著導軌322設置；以及讀取頭384b，其被設置在第二滑動塊33上，與第二滑動塊33 —起沿著直尺38 移動。在圖示的實施方式中，該進給量檢測單元384的讀取頭384b每隔Iym向后面敘述的控制單元發(fā)送1脈沖的脈沖信號。并且，后面敘述的控制單元通過對所輸入的脈沖信號進行計數，檢測卡盤工作臺36的分度進給量。另外，在所述第一分度進給單元38的驅動源采用脈沖電機382的情況下，通過計數向脈沖電機382輸出驅動信號的后面敘述的控制單元的驅動脈沖，也能夠檢測卡盤工作臺36的分度進給量。另外，在所述加工進給單元37的驅動源采用伺服電機的情況下，通過向后面敘述的控制單元發(fā)送由檢測伺服電機的轉速的旋轉編碼器輸出的脈沖信號，并由控制單元對所輸入的脈沖信號進行計數，也能夠檢測卡盤36的分度進給量。所述激光光線照射單元支撐機構4具有一對導軌41、41，它們在固定基座2上沿著Y軸方向平行設置；以及可動支撐基座42，其被設置在該導軌41、41上而能夠沿著箭頭Y 表示的方向移動。該可動支撐基座42包括移動支撐部421，其被設置在導軌41、41上并能夠移動；和安裝部422，其被安裝在該移動支撐部421上。安裝部422在一個側面上平行設置沿Z軸方向延伸的一對導軌423、423。圖示的實施方式中的激光光線照射單元支撐機構4具有第二分度進給單元43，用于使可動支撐基座42沿著一對導軌41、41在Y軸方向移動。第二分度進給單元43包括在所述一對導軌41、41之間平行設置的外螺紋絲杠431， 和用于驅動該外螺紋絲杠431旋轉的脈沖電機432等驅動源。外螺紋絲杠431的一端旋轉
8自如地支撐在未圖示的軸承塊上，另一端與所述脈沖電機432的輸出軸傳動連接，其中，該軸承塊被固定在所述固定基座2上。另外，外螺紋絲杠431被旋合在內螺紋孔中，該內螺紋孔形成于未圖示的內螺紋塊上，該內螺紋塊在構成可動支撐基座42的移動支撐部421的中央部下表面突出設置。因此，通過利用脈沖電機432驅動外螺紋絲杠431正轉及逆轉，使可動支撐基座42沿著導軌41、41在Y軸方向移動。圖示的實施方式中的位置計測兼激光照射單元5具有單元支架51、和安裝在該單元支架51上的圓筒形狀的單元殼體52，單元支架51被設置在所述可動支撐基座42的安裝部422上，并能夠沿著一對導軌423、423移動。在被安裝于單元支架51上的單元殼體52 設有位置計測裝置，其檢測被保持在所述卡盤工作臺36上的被加工物即所述光器件晶片 10的高度位置；激光光線照射單元，其向被保持在卡盤工作臺36上的被加工物照射激光光線。參照圖3說明該位置計測裝置及激光光線照射單元。圖示的實施方式中的位置計測裝置6具有發(fā)光源61，其發(fā)出具有預定的波長區(qū)域的光；第一光分支單元62，其向第一路徑6a引導來自該發(fā)光源61的光，同時向第二路徑 6b引導在該第一路徑6a中逆行的反射光；準直透鏡63，其使引導向第一路徑6a的光形成為平行光；以及第二光分支單元64，其將被該準直透鏡63形成為平行光的光分離為第三路徑6c和第四路徑6d。發(fā)光源61能夠利用發(fā)出例如波長為820 870nm區(qū)域的光的LED、SLD、LD、鹵素光源、ASE(放大自發(fā)輻射)光源、超連續(xù)譜(Supercontirumm)光源。所述第一光分支單元 62能夠利用偏振波保持光纖耦合器、偏振波保持光纖環(huán)行器、單模光纖耦合器、單模光纖耦合器環(huán)行器等。在圖示的實施方式中，所述第二光分支單元64由光束分離器641和方向轉換鏡642構成。另外，從所述發(fā)光源61到第一光分支單元62的路徑以及第一路徑6a由光纖構成。在所述第三路徑6c中設有物鏡65，其將向第三路徑6c引導的光引導到被保持在卡盤工作臺36上的作為被加工物的所述光器件晶片10上；以及會聚透鏡66，其設置在該物鏡65和所述第二光分支單元64之間。該會聚透鏡66將從第二光分支單元64向第三路徑6c引導的平行光會聚，并使會聚點位于物鏡65內，使來自物鏡65的光形成為準平行光。這樣，通過在物鏡65和第二光分支單元64之間設置會聚透鏡66，而使來自物鏡65的光形成為準平行光，由此能夠使在被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10反射的反射光，在通過物鏡65、會聚透鏡66、第二光分支單元64及準直透鏡63逆行時收斂于構成第一路徑6a的光纖上。另外，光器件晶片10的光器件層(外延層)12側被放置在卡盤工作臺 36上。因此，被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10的藍寶石基板11的背面lib成為上側(晶片保持工序)。所述物鏡65被安裝在透鏡殼651上，通過由音圈電機或線性電機等構成的第一會聚點位置調整單元650，使該透鏡殼651沿圖3中的上下方向、即與卡盤工作臺36的保持面垂直的會聚點位置調整方向(Z軸方向)移動。該第一會聚點位置調整單元650由后面敘述的控制單元控制。在所述第四路徑6d中設有反射鏡67，其反射引導向第四路徑6d的平行光，而使反射光沿第四路徑6d逆行。在圖示的實施方式中，該反射鏡67被安裝在所述物鏡65的透鏡殼651上。在所述第二路徑6b中設有準直透鏡68、衍射光柵69、會聚透鏡70以及線圖像傳感器71。準直透鏡68使下述兩種反射光形成為平行光，一種反射光被反射鏡67反射，并在第四路徑6d、第二光分支單元64、準直透鏡63以及第一路徑6a中逆行，被從第一光分支單元62引導到第二路徑6b中，另一種反射光被由卡盤工作臺36保持的光器件晶片10反射，并在物鏡65、會聚透鏡66、第二光分支單元64、準直透鏡63以及第一路徑6a中逆行， 被從第一光分支單元62引導到第二路徑6b中。所述衍射光柵69對通過準直透鏡68形成為平行光的上述兩種反射光的干涉進行衍射，將與各個波長對應的衍射信號通過會聚透鏡 70發(fā)送到線圖像傳感器71。所述線圖像傳感器71檢測由衍射光柵69進行衍射后的反射光的各個波長時的光強度，并向控制單元80發(fā)送檢測信號。控制單元80根據圖像傳感器71的檢測信號求出分光干涉波形，并根據該分光干涉波形和理論上的波形函數執(zhí)行波形分析，求出第四路徑6d中截止到反射鏡67的光程、與第三路徑6c中截止到構成被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10的藍寶石基板11的背面lib (上表面)的光程之間的第一光程差(dl)，同時求出第四路徑6d中截止到反射鏡的光程、與第三路徑6c中截止到構成被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10的藍寶石基板11的正面Ila(與光器件層12的界面)的光程之間的第二光程差(業(yè))。S卩，控制單元80根據來自圖像傳感器71的檢測信號求出如圖4所示的分光干涉波形。在圖4中，橫軸表示反射光的波長，縱軸表示光強度。下面，說明控制單元80根據所述分光干涉波形和理論上的波形函數執(zhí)行的波形分析的一例。把所述第三路徑6c中從第二光分支單元64的光束分離器641到卡盤工作臺36 的上表面(保持面)的光程設為(LO)，把所述第四路徑6d中從第二光分支單元64的光束分離器641到反射鏡67的光程設為(Li)，把光程(Li)與光程(LO)之差設為光程差(d = L1-L0)。另外，在圖示的實施方式中，光程差(d = Ll-LO)例如被設定為500 μ m。另外，把所述第四路徑6d中從第二光分支單元64的光束分離器641到反射鏡67的光程設為(Li)， 把所述第三路徑6c中從第二光分支單元64的光束分離器641、到構成被保持在卡盤工作臺 36上的光器件晶片10的藍寶石基板11的背面llb(上表面)的光程設為(L2)，把所述第三路徑6c中從第二光分支單元64的光束分離器641、到構成被保持在卡盤工作臺36上的光器件晶片10的藍寶石基板11的正面Ila(與光器件層12的界面)的光程設為(L3)，把光程(Li)與光程(L2)之差設為第一光程差(dl = L1-L2)，把光程(Li)與光程(L3)之差設為第二光程差(d2 = L1-L3)。然后，控制單元80根據所述分光干涉波形和理論上的波形函數執(zhí)行波形分析。該波形分析例如能夠根據傅立葉變換理論和小波變換理論來執(zhí)行，但在下面敘述的實施方式中，說明利用下述的式1、式2、式3所示的傅立葉變換式的示例。式 權利要求
1.一種激光加工方法，從晶片中的基板的背面?zhèn)认蚧鍍炔空丈鋵寰哂型干湫缘牟ㄩL的激光光線，在基板內部沿著間隔道形成變質層，所述晶片在基板的正面層疊有功能層，在利用形成為網格狀的多個間隔道劃分而得到的多個區(qū)域中形成有器件，所述激光加工方法的特征在于，其包括晶片保持工序，在保持激光加工裝置的被加工物的卡盤工作臺上以使基板的背面在上側的方式來保持晶片；高度位置計測工序，從基板的背面?zhèn)妊刂g隔道照射檢測光，根據在基板背面以及基板正面反射的反射光，沿著間隔道計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置 (hi)、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置(h2)，其中，該檢測光是對被保持在卡盤工作臺上的晶片的基板具有透射性的波長的光；以及變質層形成工序，使激光光線的會聚點位于在該高度位置計測工序中計測出的該第一高度位置(hi)與該第二高度位置(M)的中間部，并沿著間隔道進行照射，由此在基板內部沿著間隔道形成未到達功能層的變質層。
2.根據權利要求1所述的激光加工方法，其中，在該高度位置計測工序中，使用計測單元，根據在基板背面反射的第一光程差(dl)和在基板正面反射的第二光程差(d2)，計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置(hi)、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置(h2)，其中，所述計測單元具有發(fā)光源，其發(fā)出具有預定的波長區(qū)域的光；第一光分支單元，其將來自該發(fā)光源的光引導向第一路徑，并且將在該第一路徑中逆行的反射光引導向第二路徑；準直透鏡，其使引導至該第一路徑的光形成為平行光；第二光分支單元，其將被該準直透鏡形成為平行光的光分離為第三路徑和第四路徑；物鏡，其設置在該第三路徑中，將引導至該第三路徑的光引導向被保持在該卡盤工作臺上的晶片；會聚透鏡，其設置在該第二光分支單元和該物鏡之間，使引導至該第三路徑的平行光會聚，并使會聚點位于該物鏡上，使來自該物鏡的光形成為準平行光；反射鏡，其設置在該第四路徑中，對引導至該第四路徑的平行光進行反射， 使反射光沿該第四路徑逆行；衍射光柵，其對下述兩種反射光的干涉進行衍射，其中一種反射光是被該反射鏡反射，而在該第四路徑、該第二光分支單元、該準直透鏡以及該第一路徑中逆行，被從該第一光分支單元引導至該第二路徑中的反射光，另一種反射光是被由該卡盤工作臺保持的晶片反射，而在該物鏡、該會聚透鏡、該第二光分支單元、該準直透鏡以及該第一路徑中逆行，被從該第一光分支單元引導至該第二路徑中的反射光；圖像傳感器，其檢測被該衍射光柵衍射的反射光在預定波長區(qū)域的光強度；以及控制單元，其根據來自該圖像傳感器的檢測信號求出分光干涉波形，并根據該分光干涉波形和理論上的波形函數執(zhí)行波形分析，求出該第四路徑中的截止到該反射鏡的光程、與該第三路徑中的截止到被保持在該卡盤工作臺上的晶片的光程之間的光程差(d)，根據該光程差(d)，求出從該卡盤工作臺的表面到被保持在該卡盤工作臺上的晶片的基板的背面以及從該卡盤工作臺的表面到該基板的正面的距離。
3.根據權利要求1或2所述的激光加工方法，其中，在該變質層形成工序中，根據該第一高度位置(hi)和該第二高度位置(h2)，使激光光線的會聚點位于{h2+(hl-h2)/2}的位置來實施激光光線照射。
4.根據權利要求3所述的激光加工方法，其中，在該變質層形成工序中，根據該第一高度位置(hi)和該第二高度位置(h2)，在基板的厚度為設定值以上的部位，使激光光線的會聚點位于{h2+(hl-h2)/2}的位置來實施激光光線照射，在基板的厚度小于設定值厚度的部位，停止激光光線的照射。
全文摘要
一種激光加工方法，能夠在晶片內部沿間隔道形成變質層，而不會損傷形成于基板正面的功能層。該激光加工方法包括晶片保持工序，在保持被加工物的卡盤工作臺上以使基板背面在上側的方式保持晶片；高度位置計測工序，從被保持在卡盤工作臺上的晶片的基板的背面?zhèn)妊刂g隔道進行照射，根據在基板背面以及正面反射的反射光，沿著間隔道計測從卡盤工作臺的上表面到基板背面的第一高度位置、以及從卡盤工作臺的上表面到基板正面的第二高度位置；變質層形成工序，使激光光線的會聚點位于在高度位置計測工序計測的第一高度位置與第二高度位置的中間部，并沿著間隔道進行照射，由此在基板內部沿著間隔道形成不會到達功能層的變質層。
文檔編號B23K26/08GK102151985SQ20111002698
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權日2010年1月25日
發(fā)明者星野仁志, 沢邊大樹, 能丸圭司 申請人:株式會社迪思科