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TWI471195B - Processing object grinding method - Google Patents

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TWI471195B
TWI471195B TW97145750A TW97145750A TWI471195B TW I471195 B TWI471195 B TW I471195B TW 97145750 A TW97145750 A TW 97145750A TW 97145750 A TW97145750 A TW 97145750A TW I471195 B TWI471195 B TW I471195B
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Inventor
Naoki Uchiyama
Original Assignee
Hamamatsu Photonics Kk
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Publication date
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Description

加工對象物磨削方法
本發明係關於用來將加工對象物磨削成既定厚度之加工對象物磨削方法。
習知的加工對象物磨削方法，是藉由對板狀的加工對象物的內部照射雷射光，以將加工對象物的外緣部除去，再對除去外緣部後的加工對象物的主面進行磨削(例如參照專利文獻1)。這種加工對象物磨削方法，可防止在加工對象物的外緣產生刀痕(knife edge)。
專利文獻1：日本特開2006-108532號公報
然而，依據上述加工對象物磨削方法，在將加工對象物實施磨削時，若在加工對象物的外緣部發生裂縫，該裂縫會向內側伸展，進而造成加工對象物的裂開。在被磨削的加工對象物厚度較薄的情況下，在加工對象物的外緣部容易發生凹口(chipping，缺口)，因此這個問題會更為嚴重。再者，依加工對象物的厚度，為了除去外緣部，必須耗費很長的雷射加工處理時間。
於是，本發明的課題，是為了提供一種可將加工對象物確實地磨削之加工對象物磨削方法。
為了解決上述課題，本發明之加工對象物磨削方法，係用來將板狀的加工對象物磨削成既定厚度的加工對象物磨削方法，其特徵在於：係包含改質區域形成步驟、以及將加工對象物的主面實施磨削的步驟；該改質區域形成步驟，是藉由以聚光點對準加工對象物的內部的方式照射雷射光，以沿著在從加工對象物的外緣起算既定的距離內側且順沿外緣而設定之改質區域形成線，來在加工對象物形成改質區域。
在本加工對象物磨削方法，是沿著在從加工對象物的外緣起算既定的距離內側且順沿外緣而設定之改質區域形成線，在加工對象物形成改質區域。利用該改質區域或從改質區域延伸的裂縫，可抑制起因於加工對象物的磨削而在外緣部產生的裂縫向內側伸展。結果，可將加工對象物確實地磨削。在此所稱的「裂縫」，是包括龜裂、裂痕、裂紋等(以下相同)。
此外，將加工對象物的主面實施磨削的步驟，較佳為是在實施改質區域形成步驟之後再實施。這時，在加工對象物的磨削中即使在其外緣部發生裂縫，利用改質區域或是從改質區域延伸的裂縫，可抑制外緣部的裂縫向內側伸展。
這時，在改質區域形成步驟較佳為，以僅讓從改質區域延伸的裂縫殘留於加工對象物的方式，在加工對象物形成改質區域。在這個情況，由於在切削後的加工對象物上不會殘留改質區域，故可減少粉塵產生。
依據本發明，可將加工對象物確實地磨削。
以下，針對本發明的較佳實施形態，參照圖式做詳細的說明。在各圖中，對於相同或相當的部分賦予相同的符號，而省略其重複的說明。
本實施形態之加工對象物磨削方法，是藉由以聚光點對準加工對象物的內部的方式照射雷射光，以沿著在從加工對象物的外緣起算既定的距離內側且順沿外緣而設定之改質區域形成線，來在加工對象物形成改質區域。於是，首先針對改質區域的形成，參照第1圖至第9圖來做說明。
如第1圖所示，雷射加工裝置100係具備：用來脈衝振盪出雷射光L之雷射光源101、配置成讓雷射光L的光軸方向改變90°之分光鏡103、用來讓雷射光L聚光之聚光用透鏡105。此外，雷射加工裝置100係具備：用來支承受雷射光L(經聚光用透鏡105聚光後)照射的加工對象物1之支承台107、讓支承台107朝X、Y、Z軸方向以及繞Z軸的θ方向(以下簡稱「θ方向」)移動的載台111、為了調節雷射光L的輸出和脈寬等而控制雷射光源101的雷射光源控制部102、用來控制載台111的移動之載台控制部115。
在該雷射加工裝置100，從雷射光源101射出的雷射光L，經由分光鏡103使其光軸方向改變90°後，藉由聚光用透鏡105聚光於支承台107上的加工對象物1的內部。在此同時，載台111會移動，而使加工對象物1沿著改質區域形成線5相對於雷射光L進行移動。藉此，沿著改質區域形成線5，在加工對象物1形成作為切斷起點的改質區域。以下針對此改質區域做詳細的說明。
如第2圖所示，在板狀的加工對象物1，為了在加工對象物1形成改質區域而設定其預定線之改質區域形成線5。改質區域形成線5，是直線狀延伸的假想線。在加工對象物1的內部形成改質區域的情況，如第3圖所示，是以聚光點P對準加工對象物1內部的狀態，使雷射光L沿著改質區域形成線5(亦即朝第2圖的箭頭A方向)進行相對移動。藉此，如第4圖至第6圖所示，沿著改質區域形成線5在加工對象物1的內部形成改質區域7。
聚光點P是指雷射光L聚光的部位。改質區域形成線5不限於直線狀，也可以是曲線狀，並不限於假想線，也可以是實際畫在加工對象物1的表面3的線。又改質區域7是包括：連續形成的情況、斷續形成的情況。改質區域7只要至少形成於加工對象物1的內部即可。此外，能以改質區域7為起點來形成龜裂，龜裂及改質區域7，也能露出於加工對象物1的外表面(表面、背面、或外周面)。
附帶一提，在此，雷射光L會透過加工對象物1，並在加工對象物1的內部的聚光點附近被吸收，藉此來在加工對象物1形成改質區域7(亦即，內部吸收型雷射加工)。如此，由於在加工對象物1的表面3幾乎不會吸收雷射光L，故加工對象物1的表面3不會發生熔融。一般而言，從表面3進行熔融除去而形成孔洞、溝槽等的除去部(表面吸收型雷射加工)的情況，加工區域是從表面3側逐漸朝背面側進展。
然而，本實施形態的雷射加工方法所形成之改質區域，是指密度、折射率、機械強度、或其他的物理性質與周圍的狀態不同的區域。例如包括：(1)熔融處理區域、(2)裂痕區域、絕緣破壞區域、(3)折射率變化區域等，也包括其等混合存在的區域。
本實施形態的雷射加工方法之改質區域，是藉由局部的雷射光吸收、多光子吸收現象來形成。多光子吸收是指，由於材料的吸收帶隙EG 比光子能量hv更小時光學上呈透明，故材料產生吸收的條件為hv>EG ，但即使是光學上呈透明，在雷射光L強度非常大之nhv>EG 的條件(n=2,3,4,...)下，材料會產生吸收的現象。利用多光子吸收來形成熔融處理區域的技術，例如記載於熔接學會全國大會演講概要第66集(2000年4月)的第72頁~第73頁「利用皮秒脈衝雷射之矽的加工特性評價」。
另外，如D.Du,X.Liu,G.Korn,J.Squier,and G.mourou,“Laser Induced Breakdown by impact Ionization in SiO2 with Pulse Widths from 7ns to 150fs”,Appl Phys Lett64(23),Jun.6,1994所記載，可利用脈寬數皮秒至飛秒的超短脈衝雷射光來形成改質區域。
(1)改質區域包含熔融處理區域的情況
以聚光點對準加工對象物(例如矽等的半導體材料)的內部的方式，以聚光點的電場強度為1×108 (W/cm2 )以上且脈寬為1μs以下的條件照射雷射光L。藉此，在聚光點附近吸收雷射光L而將加工對象物內部的局部加熱，藉由該加熱而在加工對象物的內部形成熔融處理區域。
熔融處理區域是包括：暫時熔融後再度固化的區域、處於熔融狀態的區域、從熔融狀態往再固化狀態進展的區域、產生相變化的區域、產生結晶構造變化的區域。再者，熔融處理區域也可以說是，在單結晶構造、非晶質構造、多結晶構造中，從某一構造變化成其他構造的區域。亦即，例如包括：從單結晶構造變化成非晶質構造的區域、從單結晶構造變化成多結晶構造的區域、從單結晶構造變化成包含非晶質構造及多結晶構造的區域。在加工對象物為矽單結晶構造的情況，熔融處理區域例如為非晶質矽構造。
第7圖係照射雷射光後之矽晶圓(半導體基板)的一部分的截面的相片。如第7圖所示，在半導體基板11的內部形成熔融處理區域13。
接著說明，在對於射入的雷射光的波長具有透過性的材料內部形成熔融處理區域13的情況。第8圖係顯示雷射光波長和矽基板內部的透過率的關係。然而，這時是除去矽基板的表面側和背面側的反射成分，而僅顯示內部的透過率。對於矽基板厚度為50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm各個的情況顯示上述關係。
例如，在Nd：YAG雷射的波長1064nm、矽基板厚度500μm的情況下，在矽基板內部可透過80%以上的雷射光L。由於第7圖所示的半導體基板11厚度為350μm，故熔融處理區域13是形成於半導體基板11的中心附近，亦即從表面起算175μm的部分。這時的透過率，若以厚度200μm的矽晶圓為參考，則成為90%以上，因此雷射光L只有微量被半導體基板11的內部吸收，而幾乎都能透過。然而，將強度1×108 (W/cm2 )以上且脈寬1μs以下的條件的雷射光L聚光於矽晶圓內部時，在聚光點及其附近可局部地吸收雷射光，而在半導體基板11的內部形成熔融處理區域13。
又在矽晶圓，可能會以熔融處理區域為起點而產生龜裂。又龜裂可能會形成於熔融處理區域內，這時，龜裂可能是遍及熔融處理區域的全面來形成，也可能僅形成於一部分或形成於複數部分。再者，該龜裂可能是自然成長出，也可能是因為施加於矽晶圓的力量而成長出。又在從熔融處理區域自然成長出龜裂的情況，可能是從熔融處理區域的熔融狀態進行成長，也可能是在熔融處理區域從熔融狀態再度固化時進行成長。然而，不論是哪個情況，熔融處理區域都會形成於矽晶圓的內部，而從切斷面觀察，如第7圖所示會在內部形成熔融處理區域。
(2)改質區域包含裂痕區域的情況
以聚光點對準加工對象物(例如玻璃或LiTaO3 所構成的壓電材料)的方式，以聚光點的電場強度為1×108 (W/cm 2 )以上且脈寬為1μs以下的條件照射雷射光L。該脈寬大小，是讓加工對象物的內部吸收雷射光L以產生裂痕區域的條件。藉此在加工對象物的內部產生光學損傷現象。利用該光學損傷來在加工對象物的內部引發熱應變，藉此在加工對象物的內部形成包含1或複數個裂痕之裂痕區域。裂痕區域也稱為絕緣破壞區域。
第9圖係顯示電場強度和裂痕大小的關係之實驗結果。橫軸代表峰值功率密度，由於雷射光L屬於脈衝雷射光，故電場強度是用峰值功率密度表示。縱軸代表藉由1脈衝的雷射光L來形成於加工對象物內部的裂痕部分(裂痕點)的大小。裂痕點的集合構成裂痕區域。裂痕點的大小是指，在裂痕點的形狀當中長度最長的部分的大小。圖式中的●所表示的資料為聚光用透鏡(C)的倍率為100倍、數值孔徑(NA)為0.80的情況。另一方面，圖式中的○所表示的資料為聚光用透鏡(C)的倍率為50倍、數值孔徑(NA)為0.55的情況。可看出，從峰值功率密度1011 (W/cm2 )程度起會在加工對象物的內部發生裂痕點，隨著峰值功率密度加大，裂痕點也會變大。
(3)改質區域包含折射率變化區域的情況
以聚光點對準加工對象物(例如玻璃)的方式，以聚光點的電場強度為1×108 (W/cm2 )以上且脈寬為1ns以下的條件照射雷射光L。如此般，若在脈寬極短的狀態下讓加工對象物的內部吸收雷射光L，其能量不會轉變成熱能，而會在加工對象物的內部誘發離子價數變化、結晶化或極化配向等的持久的構造變化，藉此形成折射率變化區域。
又所稱的改質區域，是包含：熔融處理區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等以及其等混合存在的區域，對材料而言，改質區域是相較於非改質區域其密度產生變化的區域，或是形成有晶格缺陷的區域。這些可統稱為高密轉移區域。
此外，熔融處理區域、折射率變化區域、改質區域的密度相較於非改質區域的密度產生變化的區域、形成有晶格缺陷的區域，可能會在該等區域的內部或改質區域和非改質區域的界面包含龜裂(裂縫、微裂痕)。所包含的龜裂，可能會遍及改質區域的全面或僅形成於一部分或是形成於複數部分。
附帶一提的，考慮到加工對象物的結晶構造和其劈開性等，宜以下述方式來形成改質區域。
亦即，在由矽等的金鋼石構造的單結晶半導體來構成基板的情況，較佳為在沿著(111)面(第1劈開面)、(110)面(第2劈開面)的方向來形成改質區域。而在由GaAs等的閃鋅礦型構造的III-V族化合物半導體來構成基板的情況，較佳為在沿著(110)面的方向形成改質區域。再者，在具有藍寶石(Al2 O3 )等的六方晶系結晶構造的基板的情況，較佳為以(0001)面(C面)為主面，而在沿著(1120)面(A面)或(1100)面(M面)的方向形成改質區域。
此外，只要在上述應形成改質區域的方向(例如，沿著單結晶矽基板之(111)面的方向)、或是沿著與應形成改質區域的方向正交的方向形成定向平面，以該定向平面為基準，可容易且正確地在基板形成改質區域。
接著說明本發明的第1實施形態之加工對象物磨削方法。
本實施形態之加工對象物磨削方法，例如是為了形成厚度15μm~25μm(既定厚度，以下稱為「最終磨削厚度」)的極薄的半導體基板之加工對象物磨削方法。如第10圖所示，作為磨削加工對象之加工對象物1，例如是由矽所構成的圓板狀。此處的加工對象物1，是將圓筒狀的矽晶錠(silicon ingot)切斷成片狀而形成。該加工對象物1，在從其外緣E起算既定的距離內側，設定改質區域形成線5。為了便於說明起見，將加工對象物1之定向平面予以省略。又在此處的「磨削」代表著：利用磨石、刀具、蝕刻液等以機械、化學、電化學方式將表面削去而使其平滑的技術，其和研磨的意義相同。
該改質區域形成線5，是順沿加工對象物1的外緣E而形成圓環狀。改質區域形成線5，如第12(a)圖所示，是設定於加工對象物1的外緣部25和該外緣部25的內側的有效區域26的邊界。外緣部25，是包含加工對象物1的呈曲面狀突出的側面的部分。該外緣部25，側視是呈截面弓形，其厚度是越靠外側越薄。此外，外緣部25也可以為側視是呈截面半弓形或矩形，再者也可以為平直錐狀(厚度越靠外側越薄)的情況。
有效區域26，是用來形成功能元件22的區域，功能元件22是包括：利用結晶成長所形成之半導體動作層、光二極體等的受光元件、雷射二極體等的發光元件、作為電路而形成的電路元件等。
對以上所說明的加工對象物1實施磨削加工的情況，首先如第11(a)圖所示，在加工對象物1的背面(主面)21貼合載帶31，將該加工對象物1以表面朝上的方式裝載於載台(未圖示)。作為此處的載帶31，是使用BG(背面磨削，Back Grind)載帶。附帶一提的，也能用保持治具或保持基板來保持加工對象物1再將其裝載於載台上。
在此狀態下，以聚光點對準加工對象物1內部的方式從加工對象物1的表面3側照射雷射光L，並相對於雷射光L使載台朝θ方向(圖中的箭頭R方向)旋轉。藉此，如第11(b)圖所示，沿著外周緣的改質區域形成線5(參照第10圖)，在加工對象物1的內部形成改質區域7，並從改質區域7的上端部及下端部，產生沿厚度方向延伸的龜裂(裂縫)C1。此外，也能在改質區域7的內部含有龜裂。
接著，如第12(a)圖所示，在加工對象物1的表面3的有效區域26，呈陣列狀形成複數個功能元件22後，如第12(b)圖所示，將加工對象物1上下翻轉而使背面21朝上。接著，如第12(c)圖所示，用磨削磨石32(磨床)將加工對象物1的背面21實施磨削，而使加工對象物1薄化成最終磨削厚度。在此，在磨削後的加工對象物1a，僅殘留龜裂C1，且該龜裂C1露在背面21。亦即，在背面21，半切斷龜裂C1是形成露出狀態。
在將加工對象物1薄化後，沿著切斷預定線(以通過相鄰功能元件22間的方式設定成格子狀)形成用來切斷加工對象物之切斷起點區域。在此，作為切斷起點區域，是以讓聚光點對準加工對象物的方式照射雷射光，以形成和改質區域7同樣的切斷用改質區域。切斷起點區域，也可以是藉由雷射磨蝕(laser abrasion)、雷射劃線(scribe)、或是旋轉刀切割(blade dicing)等所形成的溝槽等。然後，將加工對象物1貼合於擴展膠帶，將該擴展膠帶擴展，而以切斷起點區域為起點將加工對象物1沿著切斷預定線分割(切斷)。附帶一提的，在加工對象物1之磨削中、磨削後或是擴展膠帶進行擴展時，以改質區域7為起點沿著改質區域形成線5(參照第10圖)將加工對象物1切斷亦可。
然而，以往之將加工對象物1磨削而使其薄化的情況，在厚度特別薄的外緣部25會產生凹口或龜裂，且龜裂可能朝內側伸展。此外，在加工對象物1的磨削中，因磨削而施加於加工對象物1的力量會在外緣部25產生凹口或龜裂，且龜裂可能朝內側伸展。亦即，起因於加工對象物1的磨削而在外緣部25產生的龜裂，可能會朝有效區域26而往內側伸展。
針對這點，本實施形態之加工對象物磨削方法，是沿著設定在從加工對象物1的外緣E起算既定的距離內側之改質區域形成線5，在加工對象物1形成改質區域7。利用改質區域7或從改質區域7延伸的龜裂C1，來抑制又進而遮斷外緣部25所產生的裂縫朝有效區域26而往內側的伸展，因此可將加工對象物確實地磨削。在磨削後的加工對象物1a厚度極薄的本實施形態，由於外緣部25特別容易發生凹口(缺口)，故其效果特別顯著。
第13(a)圖係顯示藉由本實施形態的加工對象物磨削方法實施磨削後的加工對象物之背面側的俯視圖，第13(b)圖係沿著第13(a)圖的b-b線的截面放大圖。如第13圖所示，在加工對象物1的外緣部25形成凹口27。又從凹口27及外緣部25延伸出龜裂28。從此處的俯視圖可看出，龜裂28容易沿著龜裂C1所存在的圓周方向延伸。又可看出，朝向加工對象物1內側之龜裂28的進展，會止於龜裂C1。亦即，改質區域7及從改質區域7延伸的龜裂C1，可發揮制止龜裂28朝內側伸展的作用，而成為防止龜裂28從外緣部25朝有效區域26延伸的預防線。
又在本實施形態，如上述般，加工對象物1的磨削是在形成改質區域7後再實施。藉此，在加工對象物1的磨削中，即使在外緣部25發生龜裂28，利用改質區域7及從改質區域7延伸的龜裂C1，可抑制龜裂28朝向內側的伸展。
又在本實施形態，如上述般，在磨削後的加工對象物1a上僅殘留龜裂C1。亦即，是以僅讓從改質區域7延伸的龜裂C1殘留於磨削後的加工對象物1a的方式在加工對象物1上形成改質區域7。在此情況，由於在磨削後的加工對象物1a上未殘留改質區域7，故可減少粉塵產生。
又在本實施形態，如上述般，改質區域7是形成在加工對象物1之外緣部25和有效區域26的邊界。在加工對象物1，由於外緣部25的厚度比有效區域26的厚度更薄，故容易從外緣部25發生龜裂，而藉由在外緣部25和有效區域26的邊界形成改質區域7，可確實地抑制龜裂朝向內側的伸展。另外，也能在外緣部25和有效區域26的邊界的內側形成改質區域7，這時，和上述同樣的可確實地抑制龜裂朝向內側的伸展。再者，也能在外緣部25和有效區域26的邊界的外側形成改質區域7，這時將可充分地活用有效區域。
附帶一提的，雖是在加工對象物1形成改質區域7之後，再在其表面3形成功能元件22，但也能在表面3形成功能元件22後再形成改質區域7，改質區域7的形成和功能元件22的形成順序沒有特別的限定，這點在以下的實施形態也是同樣的。
其次說明本發明的第2實施形態之加工對象物磨削方法。又在本實施形態的說明中，主要是針對與上述第1實施形態的不同點來做說明。
本實施形態之加工對象物磨削方法，如第14(a)圖所示，將從改質區域7的上端部及下端部產生沿厚度方向延伸的龜裂C2之加工對象物1，配置成背面21朝上。接著，如第14(b)圖所示，用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成最終磨削厚度。在此，在磨削後的加工對象物1b殘留著改質區域7，改質區域7及從改質區域7延伸的龜裂C2，是形成未露出表面3及背面21的狀態。
在本實施形態也是，可發揮和上述實施形態相同的效果，亦即可確實地磨削加工對象物1。又在本實施形態，在磨削以的加工對象物1b上，由於改質區域7未露出於表面3及背面21，故能減少粉塵產生。
其次，說明本發明的第3實施形態之加工對象物磨削方法。又在本實施形態的說明中，主要是針對與上述第1實施形態的不同點來做說明。
本實施形態的加工對象物磨削方法，如第15(a)圖所示，是在加工對象物1的表面3形成複數個功能元件22後貼合載帶31，將該加工對象物1以背面21朝上的方式裝載於載台上。接著，如第15(b)圖所示，用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成比最終磨削厚度更厚的狀態。在此，是將加工對象物1薄化成大致一半的厚度。又這時的磨削後的背面21的表面粗糙度，較佳為精加工成以後照射的雷射光L可穿透的程度。
在此狀態下，如第15(c)圖所示，以聚光點P對準加工對象物1內部的狀態從加工對象物1的背面21側照射雷射光L，並使載台朝θ方向(圖中的箭頭R方向)相對旋轉。藉此，如第16(b)圖所示，沿著改質區域形成線5在加工對象物1的內部形成改質區域7，並從改質區域7的上端部及下端部，產生沿厚度方向延伸的龜裂C3。
接著，如第16(b)圖所示，再度用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成最終磨削厚度。在此，在磨削後的加工對象物1c僅殘留著龜裂C3，且該龜裂C3是形成露出表面3及背面21的狀態。亦即，在表面3及背面21，半切斷龜裂C3是形成露出狀態。
在本實施形態也是，可發揮和上述實施形態相同的效果，亦即可確實地磨削加工對象物1。又在本實施形態，如上述般，由於在表面3及背面21雙方龜裂C3都形成露出，故能進一步抑制在加工對象物1的外緣部25所產生的龜裂朝向內側的伸展。
其次，說明本發明的第4實施形態之加工對象物磨削方法。又在本實施形態的說明中，主要是針對與上述第3實施形態的不同點來做說明。
本實施形態的加工對象物磨削方法，是用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成比最終磨削厚度更厚的狀態。如第17(a)圖所示，沿著改質區域形成線5在加工對象物1的內部形成改質區域7，並從改質區域7的上端部及下端部，產生沿厚度方向延伸的龜裂C4。
接著，如第17(b)圖所示，再度用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成最終磨削厚度。在此，在磨削後的加工對象物1d殘留著改質區域7，改質區域7及從改質區域7延伸的龜裂C4，是形成未露出表面3及背面21的狀態。
在本實施形態也是，可發揮和上述實施形態相同的效果，亦即可確實地磨削加工對象物1。又在本實施形態，在磨削以的加工對象物1d上，由於改質區域7未露出於表面3及背面21，故能減少粉塵產生。
其次，說明本發明的第5實施形態之加工對象物磨削方法。又在本實施形態的說明中，主要是針對與上述第3實施形態的不同點來做說明。
本實施形態的加工對象物磨削方法，是用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成比最終磨削厚度更厚的狀態。如第18(a)圖所示，沿著改質區域形成線5在加工對象物1的內部形成改質區域7，並從改質區域7的上端部及下端部，產生沿厚度方向延伸的龜裂C5。
接著，如第18(b)圖所示，再度用磨削磨石32來磨削加工對象物1的背面21，而將加工對象物1薄化成最終磨削厚度。在此，在磨削後的加工對象物1e僅殘留著龜裂C5，且該龜裂C5是在背面21形成露出。亦即，在背面21，半切斷龜裂C5是形成露出狀態。
在本實施形態也是，可發揮和上述實施形態相同的效果，亦即可確實地磨削加工對象物1。
本發明並不侷限於上述實施形態。例如，在上述實施形態，雖是在加工對象物1貼合載帶31，但也能採用可保持加工對象物1之載帶以外的保持具。如第19圖所示，也能貼合切割載帶34(被環狀的切割框33保持)。這時，作為在將加工對象物1分割時進行擴展的擴展膠帶，可利用切割載帶34。
又在上述實施形態，是在加工對象物1形成改質區域7後，再將加工對象物1磨削成最終磨削厚度，但相反地，將加工對象物1磨削至最終磨削厚度後，再在加工對象物1形成改質區域7亦可。然而，磨削前先形成改質區域7的作法，在進行磨削後的處理時，由於可制止從外緣部25產生的龜裂28之伸展，故較為理想。
又在上述實施形態，改質區域7雖是包含龜裂C1~C5，但只有改質區域(熔融處理區域)也可以。沿著切斷預定線而在加工對象物1的內部形成作為切斷起點之改質區域後，將加工對象物1切斷成小片狀的方法(隱形切割方法，stealth dicing method)，或是藉由雷射劃線等形成溝槽後，對加工對象物1施加應力而將其切斷成小片狀的方法，若存在有龜裂，在將切割載帶擴展時更容易對加工對象物1施加應力，而使加工對象物1的切斷變容易，並使外緣部25的切斷也變容易。
又在上述實施形態，雖是在半導體材料構成的加工對象物1形成包含熔融處理區域之改質區域7，但也能在玻璃或壓電材料等的其他材料所構成的加工對象物的內部，形成裂痕區域、折射率變化區域等的其他的改質區域。又在上述實施形態的龜裂，也可以是裂痕及斷紋等的裂縫。
又在本發明，對於沿著外緣部(外周圓)E形成改質區域7之磨削後的加工對象物1，可利用上述隱形切割方式、雷射劃線切斷方式、雷射完全切斷方式、以及旋轉刀切割等的切斷方法。
依據本發明，可確實地磨削加工對象物。
1、1a、1b、1c、1d、1e．．．加工對象物
5．．．改質區域形成線
7．．．改質區域
21．．．背面(主面)
C1~C5．．．從改質區域延伸的龜裂
E．．．外緣
L．．．雷射光
P．．．聚光點
第1圖係用來形成改質區域之雷射加工裝置的概略構造圖。
第2圖係作為改質區域的形成對象之加工對象物的俯視圖。
第3圖係沿著第2圖的加工對象物的III-III線的截面圖。
第4圖係顯示雷射加工後的加工對象物之俯視圖。
第5圖係沿著第4圖的加工對象物的V-V線的截面圖。
第6圖係沿著第4圖的加工對象物的VI-VI線的截面圖。
第7圖係雷射加工後的矽晶圓的切斷面的相片。
第8圖係顯示雷射光的波長和矽基板內部的透過率的關係。
第9圖係顯示雷射光的峰值功率密度和裂痕點大小的關係。
第10圖係第1實施形態的加工對象物磨削方法的對象之加工對象物的俯視圖。
第11(a)(b)圖係用來說明第1實施形態的加工對象物磨削方法之沿著第10圖的XI-XI線的概略截面圖。
第12(a)~(c)圖係接續於第11圖的圖式。
第13(a)(b)圖係顯示磨削後的加工對象物之背面側的俯視圖。
第14(a)(b)圖係用來說明第2實施形態的加工對象物磨削方法之對應於第11圖的概略截面圖。
第15(a)~(c)圖係用來說明第3實施形態的加工對象物磨削方法之對應於第11圖的概略截面圖。
第16(a)(b)圖係接續於第15圖的圖式。
第17(a)(b)圖係用來說明第4實施形態的加工對象物磨削方法之對應於第11圖的概略截面圖。
第18(a)(b)圖係用來說明第5實施形態的加工對象物磨削方法之對應於第11圖的概略截面圖。
第19圖係用來說明實施形態的加工對象物磨削方法的其他例之對應於第11圖的概略截面圖。
1、1a．．．加工對象物
3．．．表面
7．．．改質區域
21．．．背面(主面)
22．．．功能元件
25．．．外緣部
26．．．有效區域
31．．．載帶
32．．．磨削磨石
C1．．．從改質區域延伸的龜裂

Claims (2)

  1. 一種加工對象物磨削方法，係用來將板狀的加工對象物磨削成既定厚度的加工對象物磨削方法，其特徵在於：係包含改質區域形成步驟、以及將前述加工對象物實施磨削的步驟；該改質區域形成步驟，是藉由以聚光點對準前述加工對象物的內部的方式照射雷射光，以沿著在從前述加工對象物的外緣起算既定的距離內側且順沿前述外緣而設定之改質區域形成線，來在前述加工對象物形成改質區域；該將前述加工對象物實施磨削的步驟，是在形成前述改質區域之後，在以保持手段保持著前述加工對象物的其中一方的主面的狀態，磨削前述加工對象物的另一方的主面，不留下前述改質區域，留下從前述改質區域延伸的裂縫，使前述裂縫至少露出於前述加工對象物的前述另一方的主面。
  2. 一種加工對象物磨削方法，係用來將板狀的加工對象物磨削成既定厚度的加工對象物磨削方法，其特徵在於：係包含改質區域形成步驟、以及將前述加工對象物實施磨削的步驟；該改質區域形成步驟，是藉由以聚光點對準前述加工對象物的內部的方式照射雷射光，以沿著在從前述加工對象物的外緣起算既定的距離內側且順沿前述外緣而設定之 改質區域形成線，來在前述加工對象物形成改質區域；該將前述加工對象物實施磨削的步驟，是在形成前述改質區域之後，在以保持手段保持著前述加工對象物的其中一方的主面的狀態，磨削前述加工對象物的另一方的主面，留下：前述改質區域、及從前述改質區域延伸的裂縫，不使前述裂縫露出於前述加工對象物的前述其中一方的主面及前述另一方的主面。
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