[发明专利]分断装置、被加工物的分断方法、及附有光学元件图案的基板的分断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过照射激光来分断被加工物的装置及方法。

背景技术

作为切割玻璃板或蓝宝石基板等既硬又脆的材料(脆性材料)的加工方法，众所周知有多种方法。例如，作为玻璃板的加工，如下方法广为人知：进行所谓刻线，即，用金刚石的结晶等从想要切开的材料的端部以线状设置较浅的划痕(初始龟裂)，在所形成的初始龟裂的两侧施加力而使该初始龟裂在厚度方向上扩展从而进行分断。

然而，就该方法而言，当进行分断作业时，根据刻线的深度与力的施加方式等，在分断面上会产生倾斜，或向意外的方向断裂等，从而无法获得所期望的分断精度，在最坏的情况下，还存在材料整体破损的危险性。

另外，如下方法也广为人知：通过对被加工物的端部预先赋予初始龟裂，并利用激光从该端部起进行加热扫描，而使龟裂扩展从而分断被加工物(例如参照专利文献1)。

就该方法而言，如果作为分断对象的脆性材料是均质的、且产生的应力场是理想的应力场，那么也许能高精度地控制龟裂扩展的位置或方向等，但实际上，从材料的不均质性、加热能量分布的不均匀性、或高精度地控制加热点位置的难度等方面来说，难以高精度地控制龟裂的扩展。此处所说的高精度设想为μm级精度下的位置控制。

而且，在被加工物的端部或附近会产生应力分散，而使应力分布变得不均匀，因为此等原因，所以，在龟裂扩展控制中，需要限制加工顺序或特意使加热点偏移等处理(例如参照专利文献2)。

另外，在将表面上二维地排列着单位图案的脆性材料切割成以单位图案为单位的单片(以芯片为单位)等、想要通过激光割断而在相互正交的两个方向上进行切割的情况下，在某一方向上切割后，在与其正交的方向上进行切割，但在如大量芯片加工的情况下，初始龟裂的施加方式等变得更加繁杂。

作为以上方法的组合，也已知如下方法：利用金刚石或维氏(Vickers)压头等在硬脆性材料基板(例如玻璃、硅、陶瓷、及蓝宝石等)的端部设置微小的划痕(初始龟裂)后，在基板背面侧配置激光吸收材，并通过对准焦点的激光照射而对基板背面进行局部加热，利用由此产生的应力集中来使龟裂扩展从而分断玻璃(例如参照专利文献3)。

或，众所周知如下方法：预先在被加工物的表面上，机械地或利用激光照射而施加被称为刻线或划线的线状加工痕后，沿该加工痕利用激光进行照射加热，裂痕从该加工痕起产生扩展，由此分断被加工物(例如参照专利文献4及专利文献5)。

此外，在专利文献3中，也揭示了从与刻线为相反侧的面照射激光来进行分断的形态。

进而，通过利用干式蚀刻在发光元件的侧面设置凹凸来提高发光效率的方法也已经众所周知(例如参照专利文献6)。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特公平3-13040号公报

[专利文献2]日本专利特开平9-45636号公报

[专利文献3]日本专利特开2008-62547号公报

[专利文献4]日本专利第2712723号公报

[专利文献5]日本专利第3036906号公报

[专利文献6]日本专利第3852000号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

就专利文献3所揭示的方法而言，利用激光而直接加热的终究为激光吸收材，硬脆性材料基板终究只是通过来自激光吸收材的导热而间接地被加热。所以，难以确保导热的均匀性，而拉伸应力未必作用于所需的方向。另外，与如专利文献1所揭示的以往的激光割断同样地，难以控制龟裂的扩展方向。所以，难以通过该方法进行精度良好的分断。

另外，专利文献4及专利文献5所揭示的至多只是通过沿机械地或利用激光形成的加工痕而照射激光来分断被加工物的基本原理，而关于有效率地产生该分断的方法并无任何揭示或启示。

另外，在专利文献6中，关于通过对发光元件的半导体膜的侧面实施凹凸加工来提高光提取效率的技术有所揭示，但关于对作为其基材的蓝宝石晶圆的加工并无揭示。假设，如果通过专利文献6所揭示的方法对蓝宝石基板实施凹凸加工，那么存在需要重新进行抗蚀剂涂布处理、并且蚀刻本身需要时间、生产性较低的问题。

本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于提供一种可高精度且有效率地分断由脆性材料构成的被加工物的技术。另外，尤其是，提供一种在被加工物是在表面上二维地形成着发光元件图案的附有图案的基板的情况下，除可进行高精度且有效率的加工以外，同时也可实现提高发光元件的发光效率的技术。

[解决问题的技术手段]