[go: up one dir, main page]

WO2011013549A1 - 加工対象物切断方法 - Google Patents

加工対象物切断方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2011013549A1
WO2011013549A1 PCT/JP2010/062230 JP2010062230W WO2011013549A1 WO 2011013549 A1 WO2011013549 A1 WO 2011013549A1 JP 2010062230 W JP2010062230 W JP 2010062230W WO 2011013549 A1 WO2011013549 A1 WO 2011013549A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpiece
cutting
cut
region
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/062230
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
内山　直己
大祐 河口
英樹 下井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to US13/383,503 priority Critical patent/US8890026B2/en
Priority to EP10804295.3A priority patent/EP2460633B1/en
Priority to CN201080029910.2A priority patent/CN102470551B/zh
Priority to KR1020117022455A priority patent/KR101721709B1/ko
Publication of WO2011013549A1 publication Critical patent/WO2011013549A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/53—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece for modifying or reforming the material inside the workpiece, e.g. for producing break initiation cracks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/07—Cutting armoured, multi-layered, coated or laminated, glass products
    • H10P54/00—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • B23K2101/40—Semiconductor devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T225/00—Severing by tearing or breaking
    • Y10T225/10—Methods
    • Y10T225/12—With preliminary weakening

Definitions

  • the present invention relates to a workpiece cutting method for cutting a plate-like workpiece along a planned cutting line.
  • a modified region is formed at least inside the substrate by irradiating the workpiece with a substrate and a laminated portion provided on the surface of the substrate with laser light. And what cut
  • the substrate is made of LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) or the like and has a scattering property with respect to laser light
  • LTCC Low Temperature Co-fired Ceramics
  • the present invention has an object to provide a processing object cutting method capable of accurately cutting a processing object along a scheduled cutting line without being influenced by the material of the processing object to be cut. To do.
  • one end surface of the plate-shaped first processing object and the other end surface of the plate-shaped second processing object are joined.
  • the modified region is formed on the first processing object along a cutting scheduled line for cutting the second processing object into a plurality of chips.
  • generating stress on the first workpiece thereby causing a crack generated from the modified region as a starting point along the line to be cut along the other end face of the first workpiece and the second
  • the step of reaching the one end surface of the processing object, cutting the second processing object along the planned cutting line, and cutting the first processing object from the cut second processing object Removing the chip to obtain a chip.
  • the thickness of the first processing object starts from the modified region.
  • the crack generated in the vertical direction is transmitted to the second workpiece without changing the direction, and reaches one end face of the second workpiece.
  • the first processing object is removed from the second processing object to obtain a chip. Therefore, if a modified region is formed in the first workpiece along the planned cutting line for cutting the second workpiece into a plurality of chips, the starting point of cutting in the second workpiece is not defined. Even if it does not form, the 2nd processing object can be accurately cut along a cutting scheduled line.
  • one end face of the first workpiece and the other end face of the second workpiece are joined by anodic bonding.
  • one end face of the first workpiece and the other end face of the second workpiece are joined by surface activated direct joining. According to these joining methods, one end face of the first workpiece and the other end face of the second workpiece are firmly and directly joined. Therefore, the crack extended in the thickness direction in the first workpiece is continuously and in the direction at the interface between one end surface of the first workpiece and the other end surface of the second workpiece. Can be reliably extended to the second object to be processed without substantially changing.
  • the laser beam is applied to the first processing object with the other end face of the first processing object as the laser light incident surface.
  • the modified region can be reliably formed in the first processing object regardless of whether the second processing object to be cut is easily guided or difficult to guide the laser beam.
  • the stress is generated in the first processing object by expanding an expandable holding member attached to the other end surface of the first processing object.
  • the crack generated from the modified region as the starting point in the first workpiece is caused to extend toward the second workpiece by simply expanding the holding member attached to the other end surface of the first workpiece. Can be extended easily.
  • the cut first workpiece is removed from the cut second workpiece by etching.
  • the first processing object can be efficiently removed from the second processing object in order to obtain a chip.
  • a modified region for separation is formed in the first workpiece, and an etching material having an etching rate of the modified region for separation higher than that of the non-modified region in the first workpiece is used.
  • Etching is preferably performed by performing an etching process. In this case, the first processing object can be more efficiently removed from the second processing object.
  • the second workpiece has a plurality of functional elements, and the line to be cut is set so as to pass between adjacent functional elements.
  • the line to be cut is set so as to pass between adjacent functional elements.
  • the second workpiece may include a glass substrate, an LTCC substrate, or a sapphire substrate.
  • the second workpiece can be accurately cut along the planned cutting line without forming any starting point of cutting on the glass substrate, LTCC substrate, or sapphire substrate.
  • the processing object can be accurately cut along the scheduled cutting line regardless of the material of the processing object to be cut.
  • the quality of the cut surface is very high (clean) and the chip is not bent. The strength is also very high.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of the workpiece in FIG. 2. It is a top view of the processing target after laser processing.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of the workpiece in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the workpiece in FIG. 4. It is the figure showing the photograph of the cut surface of the silicon wafer after laser processing. It is a graph which shows the relationship between the wavelength of a laser beam, and the transmittance
  • FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the object to be processed shown in FIG. 10 along a planned cutting line. It is a partial cross section figure of the processed object for demonstrating the processed object cutting method which concerns on 1st Embodiment. It is a partial cross section figure of the processed object for demonstrating the processed object cutting method which concerns on 1st Embodiment. It is a partial cross section figure of the processed object for demonstrating the processed object cutting method which concerns on 1st Embodiment. It is a partial cross section figure of the processed object for demonstrating the processed object cutting method which concerns on 1st Embodiment.
  • a modified region is formed in the processing object along the planned cutting line by irradiating the plate-shaped processing object with a laser beam with a focusing point aligned. . Therefore, first, the formation of the modified region in the workpiece cutting method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • a laser processing apparatus 100 includes a laser light source 101 that oscillates a laser beam (processing laser beam) L, and a dichroic mirror that is disposed so as to change the direction of the optical axis of the laser beam L by 90 °. 103 and a condensing lens 105 for condensing the laser light L.
  • the laser processing apparatus 100 also includes a support 107 for supporting the workpiece 1 irradiated with the laser light L collected by the condensing lens 105, and the support 107 in the X, Y, and Z axis directions.
  • the laser light L emitted from the laser light source 101 has its optical axis changed by 90 ° by the dichroic mirror 103, and the inside of the processing object 1 placed on the support base 107.
  • the light is condensed by the condenser lens 105.
  • the stage 111 is moved, and the workpiece 1 is moved relative to the laser beam L along the planned cutting line 5.
  • a modified region serving as a starting point for cutting is formed on the workpiece 1 along the planned cutting line 5.
  • the modified region will be described in detail.
  • a scheduled cutting line 5 for cutting the workpiece 1 is set on the plate-like workpiece 1.
  • the planned cutting line 5 is a virtual line extending linearly.
  • the laser beam L is projected along the planned cutting line 5 in a state where the focused point P is aligned with the inside of the workpiece 1. It moves relatively (that is, in the direction of arrow A in FIG. 2).
  • the modified region 7 is formed inside the workpiece 1 along the planned cutting line 5, and the modified region 7 formed along the planned cutting line 5 is cut. This is the starting point region 8.
  • the condensing point P is a location where the laser light L is condensed.
  • the planned cutting line 5 is not limited to a straight line, but may be a curved line, or may be a line actually drawn on the surface 3 of the workpiece 1 without being limited to a virtual line.
  • the modified region 7 may be formed continuously or intermittently.
  • region 7 should just be formed in the inside of the workpiece 1 at least.
  • a crack may be formed starting from the modified region 7, and the crack and modified region 7 may be exposed on the outer surface (front surface, back surface, or outer peripheral surface) of the workpiece 1.
  • the laser beam L passes through the workpiece 1 and is particularly absorbed in the vicinity of the condensing point inside the workpiece 1, thereby forming a modified region 7 in the workpiece 1 (internal) Absorption laser processing). Therefore, since the laser beam L is hardly absorbed by the surface 3 of the workpiece 1, the surface 3 of the workpiece 1 is not melted. Generally, when a removed portion such as a hole or a groove is formed by being melted and removed from the front surface 3, the processing region gradually proceeds from the front surface 3 side to the back surface side (surface absorption laser processing).
  • the modified region formed by the workpiece cutting method according to the present embodiment refers to a region in which density, refractive index, mechanical strength, and other physical characteristics are different from the surroundings. For example, there are (1) a melt treatment region, (2) a crack region, a dielectric breakdown region, and (3) a refractive index change region, and there are regions where these are mixed.
  • the modified region in the workpiece cutting method according to the present embodiment is formed by a phenomenon of local absorption of laser light or multiphoton absorption.
  • melt-processed region by multiphoton absorption is described in, for example, “Evaluation of silicon processing characteristics by picosecond pulse laser” on pages 72 to 73 of the 66th Annual Meeting of the Japan Welding Society (April 2000). Are listed.
  • the focusing point is set inside the object to be processed (for example, a semiconductor material such as silicon), and the electric field intensity at the focusing point is 1 ⁇ 10 8 (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 ⁇ s or less.
  • Laser light L is irradiated. As a result, the laser beam L is absorbed in the vicinity of the condensing point, and the inside of the processing object is locally heated, and a melting treatment region is formed inside the processing object by this heating.
  • the melting treatment region is a region once solidified after being melted, a region just in a molten state, a region re-solidified from a molten state, and can also be referred to as a phase-changed region or a region where the crystal structure has changed.
  • the melt treatment region can also be said to be a region in which one structure is changed to another structure in a single crystal structure, an amorphous structure, or a polycrystalline structure.
  • a region changed from a single crystal structure to an amorphous structure a region changed from a single crystal structure to a polycrystalline structure, or a region changed from a single crystal structure to a structure including an amorphous structure and a polycrystalline structure.
  • the melt processing region has, for example, an amorphous silicon structure.
  • FIG. 7 is a view showing a photograph of a cross section of a part of a silicon wafer (semiconductor substrate) irradiated with laser light. As shown in FIG. 7, a melt processing region 13 is formed inside the semiconductor substrate 11.
  • FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the wavelength of the laser beam and the transmittance inside the silicon substrate. However, the reflection components on the front side and the back side of the silicon substrate are removed to show the transmittance only inside. The above relationship was shown for each of the thickness t of the silicon substrate of 50 ⁇ m, 100 ⁇ m, 200 ⁇ m, 500 ⁇ m, and 1000 ⁇ m.
  • the thickness of the silicon substrate is 500 ⁇ m or less at the wavelength of 1064 nm of the Nd: YAG laser
  • the laser light L is transmitted by 80% or more inside the silicon substrate.
  • the thickness of the semiconductor substrate 11 shown in FIG. 7 is 350 ⁇ m
  • the melt processing region 13 is formed near the center of the semiconductor substrate 11, that is, at a portion of 175 ⁇ m from the surface.
  • the transmittance is 90% or more with reference to a silicon wafer having a thickness of 200 ⁇ m. Therefore, the laser light L is hardly absorbed inside the semiconductor substrate 11 and almost all is transmitted.
  • the laser beam L is condensing the laser beam L inside the silicon wafer under the conditions of 1 ⁇ 10 8 (W / cm 2 ) or more and a pulse width of 1 ⁇ s or less, the laser beam is absorbed locally at and near the focal point. Then, the melt processing region 13 is formed inside the semiconductor substrate 11.
  • cracks may occur in the silicon wafer starting from the melt processing region.
  • cracks are included in the melt treatment region.
  • the cracks are formed over the entire surface in the melt treatment region, or only in a part or in a plurality of parts.
  • the crack may grow naturally or may grow by applying a force to the silicon wafer.
  • the melt processing region is formed inside the silicon wafer, and the melt processing region is formed inside the cut surface as shown in FIG. (2)
  • the modified region includes a crack region
  • the focusing point is set inside the object to be processed (for example, a piezoelectric material made of glass or LiTaO 3 ), and the electric field intensity at the focusing point is 1 ⁇ 10 8 (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 ⁇ s or less.
  • the laser beam L is irradiated under conditions.
  • the magnitude of the pulse width is a condition that the laser beam L is absorbed inside the workpiece and a crack region is formed.
  • a phenomenon called optical damage occurs inside the workpiece. This optical damage induces thermal strain inside the workpiece, thereby forming a crack region containing one or more cracks inside the workpiece. It can be said that the crack region is a dielectric breakdown region.
  • FIG. 9 is a diagram showing experimental results of the relationship between the electric field strength and the crack size.
  • the horizontal axis represents the peak power density. Since the laser beam L is a pulse laser beam, the electric field strength is represented by the peak power density.
  • the vertical axis indicates the size of a crack portion (crack spot) formed inside the workpiece by one pulse of laser light L. Crack spots gather to form a crack region. The size of the crack spot is the size of the portion having the maximum length in the shape of the crack spot. Data indicated by black circles in the graph is for the case where the magnification of the condenser lens (C) is 100 times and the numerical aperture (NA) is 0.80.
  • the data indicated by the white circles in the graph is when the magnification of the condenser lens (C) is 50 times and the numerical aperture (NA) is 0.55. From the peak power density of about 10 11 (W / cm 2 ), it can be seen that a crack spot is generated inside the workpiece, and the crack spot increases as the peak power density increases. (3) When the modified region includes a refractive index changing region
  • the focusing point is set inside the object to be processed (for example, glass), and the laser beam L is irradiated under the condition that the electric field strength at the focusing point is 1 ⁇ 10 8 (W / cm 2 ) or more and the pulse width is 1 ns or less.
  • the laser beam L is absorbed inside the object to be processed in a state where the pulse width is extremely short, the energy is not converted into thermal energy, and the ion valence change, crystallization occurs inside the object to be processed.
  • a permanent structural change such as a polarization orientation is induced, and a refractive index change region is formed.
  • the modified region includes the melt-processed region, the dielectric breakdown region, the refractive index change region, etc., and the mixed region thereof, and the density of the modified region in the material is compared with the density of the non-modified region. It may be a changed region or a region where lattice defects are formed. These can be collectively referred to as a high-density transition region.
  • the area where the density of the melt-processed area, the refractive index changing area, the modified area is changed compared to the density of the non-modified area, and the area where lattice defects are formed are further divided into these areas and the modified area.
  • cracks (cracks, microcracks) are included in the interface with the non-modified region.
  • the included crack may be formed over the entire surface of the modified region, or may be formed in only a part or a plurality of parts.
  • the modified region is formed as follows in consideration of the crystal structure of the object to be processed and its cleavage property, the object to be processed can be accurately cut.
  • the orientation flat on the substrate along the direction in which the modified region is to be formed (for example, the direction along the (111) plane in the single crystal silicon substrate) or the direction perpendicular to the direction in which the modified region is to be formed. If this is formed, the modified region can be easily and accurately formed on the substrate by using the orientation flat as a reference.
  • FIG. 10 is a plan view of a processing target to which the processing target cutting method according to the first embodiment is applied
  • FIG. 11 is a partial cross-section along the planned cutting line of the processing target in FIG. FIG.
  • a plate-like workpiece (second workpiece) 1 ⁇ / b> A includes an LTCC substrate 2 not containing an alkali metal and a device layer formed on the surface 2 a of the LTCC substrate 2. 4 and a glass layer 6 formed on the back surface 2 b of the LTCC substrate 2.
  • the surface 4a of the device layer 4 is the surface (one end face) 1a of the workpiece 1A
  • the back surface 6b of the glass layer 6 is the back face (the other end face) 1b of the workpiece 1A.
  • the device layer 4 is a layer containing silicon and has a plurality of functional elements 15 arranged in a matrix.
  • the functional element 15 is, for example, a semiconductor operation layer formed by crystal growth, a light receiving element such as a photodiode, a light emitting element such as a laser diode, or a circuit element formed as a circuit.
  • the scheduled cutting lines 5 for cutting the workpiece 1A into a plurality of chips are set in a lattice shape so as to pass between adjacent functional elements 15.
  • the glass layer 6 is a layer made of glass containing alkali metal such as # 7740, and is formed to a thickness of about 400 nm by, for example, a sputtering method.
  • the glass layer 6 is patterned in a lattice shape so as to include the planned cutting line 5 when viewed from the thickness direction of the workpiece 1A.
  • the processing object cutting method according to the first embodiment is applied to the processing object 1A configured as described above as follows.
  • a plate-shaped workpiece for cutting including a silicon substrate 12 whose main surfaces (that is, the front surface 12a and the back surface 12b) are (100) surfaces.
  • (Object) 10A is prepared.
  • the cutting object 10A is composed only of the silicon substrate 12
  • the surface 12a of the silicon substrate 12 is the surface (one end face) 10a of the cutting object 10A
  • the back surface 12b of the silicon substrate 12 is for cutting. It becomes the back surface (the other end surface) 10b of the workpiece 10A.
  • the front surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A are directly joined.
  • the back surface 1b of the workpiece 1A is opposed to the main surface of the silicon substrate 12.
  • the front surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A are joined by anodic bonding. That is, with the surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A in contact with each other, the workpiece 10A for cutting is applied to the workpiece 1A while being heated to 300 ° C. or higher. A positive voltage of several hundred V to several kV is applied. Thereby, electrostatic attraction is generated between the workpiece 10A for cutting and the workpiece 1A, and the surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A are joined by covalent bonding.
  • alkali metal ions in the glass layer 6 of the workpiece 1A move to the cutting workpiece 10A, and the back surface 6b of the glass layer 6 is negatively charged (polarization).
  • the dividing workpiece 10A side is positive, an electrostatic attractive force is generated between the dividing workpiece 10A and the workpiece 1A, and they are attracted to contact at the atomic level.
  • surplus oxygen atoms are released as oxygen gas on the surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A, the remaining oxygen atoms are released from the silicon atoms and the glass layer 6 of the silicon substrate 12.
  • the silicon atoms are shared, and the surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A are firmly bonded.
  • the workpieces 1A and 10A are fixed on a support base (not shown) of the laser processing apparatus with the back surface 10b of the workpiece 10A for cutting being on the upper side.
  • segmentation is made into a laser beam incident surface, the condensing point P is set inside the silicon substrate 12, and the laser beam L is irradiated, By the movement, the condensing point P is relatively moved along each scheduled cutting line 5.
  • the relative movement of the condensing point P along each of the scheduled cutting lines 5 is performed a plurality of times with respect to one scheduled cutting line 5, but the distance between the position where the converging points P are aligned and the back surface 10 b is determined each time.
  • a plurality of rows of melt processing regions 13 are formed in the silicon substrate 12 one by one with respect to one cutting scheduled line 5 in order from the surface 10a side.
  • the crack 17 generated in the thickness direction of the workpiece 10A for cutting is started from the melting region 13 and reaches the back surface 10b of the workpiece 10A for cutting along the planned cutting line 5.
  • the number of rows of the melt processing regions 13 to be formed for one scheduled cutting line 5 varies depending on the thickness or the like of the workpiece 10A for cutting.
  • the dividing workpiece 10A is relatively thin, and the crack 17 reaches the rear surface 10b of the dividing workpiece 10A by forming one row of the melt processing region 13 for one scheduled cutting line 5. If it can be made, it is not necessary to form a plurality of rows of melt processing regions 13 for one cutting scheduled line 5.
  • an expanding tape (holding member) 21 is attached to the back surface 10b of the cutting object 10A.
  • the expanded tape 21 is expanded and a stress is produced in 10 A of process objects for a division
  • the crack 17 is made to reach the surface 1a of the workpiece 1A along the planned cutting line 5 through the glass layer 6 patterned in a lattice shape, and the processing target 1A is cut along the planned cutting line 5 To do.
  • the chip 19 having one functional element 15 is obtained. More specifically, in the state where the expanded tape 21 is expanded and the cut workpieces 1A are separated from each other, the workpieces cut so as to cover the functional element 15 side of all the workpieces 1A. Attach the holding tape to 1A. Then, the expanded tape 21 is peeled from the cut object 10A for cutting. That is, all the cut objects 1A and 10A are transferred from the expanded tape 21 to the holding tape. Then, the cut workpieces 1A and 10A are immersed in an etching solution such as an HF solution while being attached to the holding tape.
  • an etching solution such as an HF solution
  • the glass layer 6 is selectively removed by etching, and the cut workpiece 10A for separation is peeled from the cut workpiece 1A.
  • the bonding and peeling glass layer 6 is patterned in a lattice shape.
  • the glass layer 6 may be formed on the entire surface.
  • patterning facilitates etching and the processing time is shortened, patterning is advantageous.
  • the back surface 1b of the workpiece 1A and the surface 10a of the dividing workpiece 10A are joined by anodic bonding. Therefore, the crack 17 generated in the thickness direction (the cleavage direction of the silicon substrate 12, that is, the direction orthogonal to the main surface of the silicon substrate 12) of the workpiece 10 ⁇ / b> A for cutting, starting from the melt processing region 13, is processed for cutting.
  • the crack 17 generated in the thickness direction (the cleavage direction of the silicon substrate 12, that is, the direction orthogonal to the main surface of the silicon substrate 12) of the workpiece 10 ⁇ / b> A for cutting, starting from the melt processing region 13, is processed for cutting.
  • the front surface 10a of the object 10A and the back surface 1b of the object 1A it is continuously transmitted to the object 1A with little change in direction, and reaches the surface 1a of the object 1A.
  • the workpiece 10A is removed from the workpiece 1A, and the chip 19 is obtained. Therefore, if the fusion processing region 13 is formed inside the silicon substrate 12 of the cutting target 10A along the scheduled cutting line 5 of the processing target 1A, no starting point of cutting is formed on the processing target 1A. In addition, the workpiece 1A can be accurately cut along the planned cutting line 5. And since the fusion process area
  • the crack 17 generated from the melting region 13 reaches the back surface 10b of the workpiece 10A for cutting. Therefore, only by expanding the expanded tape 21 attached to the back surface 10b of the workpiece 10A for cutting, the crack 17 generated from the melting region 13 is easily extended to the workpiece 1A side.
  • substrate 2 which does not contain an alkali metal is used for the process target object 1A by forming the glass layer 6 containing an alkali metal
  • the surface 10a of the process target object 10A and the process target object 1A The back surface 1b can be bonded by anodic bonding.
  • the device layer 4 when the device layer 4 is formed on the surface 2a of the LTCC substrate 2, the device layer 4 can be prevented from being contaminated by alkali metal.
  • the laser beam L is irradiated to the cutting object 10A with the back surface 10b of the cutting object 10A as the laser light incident surface.
  • the cut workpiece 10A for cutting is removed from the cut workpiece 1A by etching. Thereby, in order to obtain the chip 19 after cutting the processing objects 1A and 10A, the dividing processing object 10A can be efficiently removed from the processing object 1A.
  • the straightness of the crack 17 extending in the direction orthogonal to the main surface of the silicon substrate 12 in the dividing workpiece 10A is further enhanced. be able to.
  • the crack 17 extending in the direction orthogonal to the main surface of the silicon substrate 12 in the workpiece 10A for cutting is continuous at the interface between the surface 10a of the workpiece 10A for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1A. In addition, it is more reliably transmitted to the workpiece 1A without changing its direction.
  • FIG. 15 is a partial cross-sectional view along a scheduled cutting line of a workpiece to which the workpiece cutting method according to the second embodiment is applied.
  • a plate-like workpiece (second workpiece) 1B includes an LTCC substrate 2 that does not contain an alkali metal, and a device layer 4 formed on the surface 2a of the LTCC substrate 2. It is equipped with.
  • the device layer 4 has a plurality of functional elements 15 arranged in a matrix, and the planned cutting lines 5 are set in a lattice shape so as to pass between adjacent functional elements 15.
  • the surface 4a of the device layer 4 becomes the surface (the other end face) 1a of the workpiece 1B
  • the back surface 2b of the LTCC substrate 2 becomes the back face (one end face) 1b of the workpiece 1B.
  • the processing object cutting method according to the second embodiment is applied to the processing object 1A configured as described above as follows.
  • the surface 12a of the silicon substrate 12 becomes the surface (the other end face) 10a of the cutting object 10B
  • the back surface 6b of the glass layer 6 becomes the back face (one end face) 10b of the cutting object 10B.
  • the glass layer 6 is a layer made of glass containing alkali metal, such as # 7740, and is formed to a thickness of about 400 nm by, for example, a sputtering method.
  • the glass layer 6 is patterned in a lattice shape so as to include the planned cutting line 5 when viewed from the thickness direction of the dividing workpiece 10B when direct bonding described later is performed.
  • the back surface 10b of the workpiece 10B for cutting and the surface 1a of the workpiece 1B are joined by anodic bonding. Thereby, the surface 1a of the workpiece 1B faces the main surface of the silicon substrate 12.
  • the expanded tape 21 is attached to the surface 10a of the workpiece 10B for cutting.
  • the expanded tape 21 is expanded and a stress is produced in the workpiece 10B for a parting. That is, a force is applied to the object to be cut through the expanded tape (holding member).
  • the crack 17 is made to reach the back surface 1b of the workpiece 1B along the planned cutting line 5 through the glass layer 6 patterned in a lattice shape, and the processing target 1B is cut along the planned cutting line 5 To do.
  • the chip 19 having one functional element 15 is obtained. More specifically, all the cut workpieces 1B and 10B are transferred from the expanded tape 21 to the holding tape. And the cut
  • etching liquids such as HF solution
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view along a scheduled cutting line of a workpiece to which the workpiece cutting method according to the third embodiment is applied.
  • a plate-like workpiece (second workpiece) 1C includes an LTCC substrate 2 that does not contain an alkali metal, and a device layer 4 formed on the surface 2a of the LTCC substrate 2. It is equipped with.
  • the device layer 4 has a plurality of functional elements 15 arranged in a matrix, and the planned cutting lines 5 are set in a lattice shape so as to pass between adjacent functional elements 15.
  • the surface 4a of the device layer 4 becomes the surface (one end face) 1a of the workpiece 1C
  • the back surface 2b of the LTCC substrate 2 becomes the back face (the other end face) 1b of the workpiece 1C.
  • the workpiece cutting method according to the third embodiment is applied to the workpiece 1C configured as described above as follows.
  • a plate-shaped object to be cut including a silicon substrate 12 whose main surfaces (that is, the front surface 12a and the back surface 12b) are (100) surfaces.
  • Object 10C is prepared.
  • the cutting object 10C is composed only of the silicon substrate 12
  • the surface 12a of the silicon substrate 12 is the surface (one end face) 10a of the cutting object 10C
  • the back surface 12b of the silicon substrate 12 is for cutting. It becomes the back surface (the other end surface) 10b of the workpiece 10C.
  • the surface 10a of the workpiece 10C for cutting (that is, the surface 12a of the silicon substrate 12) functions when viewed from the thickness direction of the workpiece 10C for cutting when direct bonding described later is performed.
  • Recesses 14 arranged in a matrix are formed so as to face the elements 15.
  • the remaining portions 16 that partition the adjacent concave portions 14 are in a lattice shape so as to include the scheduled cutting lines 5 when viewed from the thickness direction of the workpiece 10C for cutting when direct joining described later is performed. It is patterned.
  • a separation (peeling) melting treatment region 18 is formed in a planar shape.
  • the front surface 10a of the workpiece 10C for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1C are directly joined.
  • the back surface 1b of the workpiece 1C faces the main surface of the silicon substrate 12.
  • the front surface 10a of the workpiece 10C for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1C are joined by surface activated direct joining.
  • the surface 10a of the workpiece 10C for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1C are irradiated with an inert gas ion beam or the like to remove oxides or adsorbed molecules.
  • the atoms exposed on the surface 10a of the workpiece 10C for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1C lose some of the bonding partners that form chemical bonds, and have strong bonding strength to other atoms. It will have a state. In this state, when the surface 10a of the workpiece 10C for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1C are brought into contact with each other, the surface 10a and the back surface 1b are firmly bonded.
  • the expanded tape 21 is attached to the back surface 10b of the cutting object 10C.
  • the expanded tape 21 is expanded and a stress is produced in the workpiece 10C for a parting. That is, a force is applied to the object to be cut through the expanded tape (holding member).
  • the crack 17 is made to reach the surface 1a of the workpiece 1C along the planned cutting line 5 through the remaining portion 16 patterned in a lattice shape, and the processing target 1C is cut along the planned cutting line 5 To do.
  • the chip 19 having one functional element 15 is obtained by removing the cut workpiece 10C from the cut workpiece 1C. More specifically, all the cut workpieces 1C and 10C are transferred from the expanded tape 21 to the holding tape. And the cut
  • the workpiece cutting method according to the third embodiment along the planned cutting line 5 of the workpiece 1C, as in the workpiece cutting method according to the first embodiment described above. If the melt processing region 13 is formed inside the silicon substrate 12 of the workpiece 10C for cutting, the workpiece 1C is cut along the planned cutting line 5 without forming any starting point of cutting on the workpiece 1C. Can be cut accurately.
  • an example of formation of the fusion processing region 18 for separation with respect to the workpiece 10C for cutting is as follows. That is, as shown in FIG. 23 (a), the cutting object 10C is rotated around its central axis CL. Then, as shown in FIGS. 23A to 23D, the surface 10a of the cutting object 10C is used as the laser light incident surface, and the condensing point P is set near the surface 12a of the silicon substrate 12 so that the laser light L is emitted. While irradiating, the condensing point P is relatively moved from the outer edge portion to the center portion of the cutting object 10C. As a result, the separation melting treatment region 18 is formed in a planar shape in the vicinity of the surface 10a of the workpiece 10C for cutting (that is, the surface 12a of the silicon substrate 12).
  • the back surface 10b of the cutting object 10C may be a laser light incident surface, or the focusing point P may be relatively moved from the center of the cutting object 10C toward the outer edge.
  • the formation of the concave portion 14 for the dividing workpiece 10C may be performed before or after the separation melt processing region 18 is formed on the dividing workpiece 10C.
  • the melting processing region 18 for separation may be formed in the workpiece 10C for cutting.
  • FIG. 24 is a partial cross-sectional view along a scheduled cutting line of a workpiece to which the workpiece cutting method according to the fourth embodiment is applied.
  • a plate-like workpiece (second workpiece) 1D has the same configuration as the workpiece 1C of the third embodiment described above.
  • the surface 4a of the device layer 4 is the surface (the other end surface) 1a of the processing object 1D
  • the back surface 2b of the LTCC substrate 2 is the back surface (the one end surface) 1b of the processing object 1D.
  • the processing object cutting method according to the fourth embodiment is applied to the processing object 1D configured as described above as follows.
  • Object 10D is prepared.
  • the cutting object 10D is composed only of the silicon substrate 12
  • the surface 12a of the silicon substrate 12 is the surface (the other end face) 10a of the cutting object 10D
  • the back surface 12b of the silicon substrate 12 is for cutting. It becomes the back surface (one end surface) 10b of the workpiece 10D.
  • the back surface 10b (that is, the back surface 12b of the silicon substrate 12) of the dividing workpiece 10D functions when viewed from the thickness direction of the dividing workpiece 10D when direct bonding described below is performed.
  • Recesses 14 arranged in a matrix are formed so as to face the elements 15.
  • the remaining portion 16 that partitions the adjacent recesses 14 has a lattice shape so as to include the planned cutting line 5 when viewed from the thickness direction of the workpiece 10D for cutting when direct joining described later is performed. It is patterned.
  • the remaining portion 16 is formed with a separation melting processing region 18 in a planar shape.
  • the back surface 10b of the workpiece 10D for cutting and the surface 1a of the workpiece 1D are joined by surface activated direct joining.
  • the surface 1a of the workpiece 1D is opposed to the main surface of the silicon substrate 12.
  • the expanding tape 21 is attached to the surface 10a of the workpiece 10D for cutting.
  • the expand tape 21 is expanded and a stress is produced in the workpiece 10D for a parting. That is, a force is applied to the object to be cut through the expanded tape (holding member).
  • the crack 17 is made to reach the back surface 1b of the workpiece 1D along the planned cutting line 5 through the remaining portion 16 patterned in a lattice pattern, and the processing target 1D is cut along the planned cutting line 5 To do.
  • the chip 19 having one functional element 15 is obtained by removing the cut workpiece 10D from the cut workpiece 1D. More specifically, all the cut objects 1D and 10D are transferred from the expanded tape 21 to the holding tape. And the cut
  • etching liquids such as a KOH solution
  • FIG. 28 is a partial cross-sectional view taken along a planned cutting line of a workpiece for cutting to which the workpiece cutting method according to the fifth embodiment is applied.
  • a plate-shaped workpiece for cutting including the silicon substrate 12 whose main surfaces (that is, the front surface 12a and the back surface 12b) are (100) planes. 10E is prepared.
  • the cutting object 10E is composed only of the silicon substrate 12, the surface 12a of the silicon substrate 12 becomes the surface (one end face) 10a of the cutting object 10E, and the back surface 12b of the silicon substrate 12 is for cutting. It becomes the back surface (the other end surface) 10b of the workpiece 10E.
  • a separation melting processing region 18 is formed in a planar shape in the vicinity of the surface 10a of the workpiece 10E for cutting (that is, the surface 12a of the silicon substrate 12).
  • the formation position of the separation melting processing region 18 is at least on the surface 12a side from the center position in the thickness direction of the silicon substrate 12.
  • the shield layer 22 is formed on the surface 10a of the workpiece 10E for cutting. Then, a plurality of insulating resin layers 23 and a plurality of wiring layers 24 are alternately stacked on the shield layer 22, and finally, a connection terminal layer 25 is formed. As a result, a workpiece (second workpiece) 1E having a plurality of circuit modules 26 arranged in a matrix is formed.
  • the scheduled cutting lines 5 for cutting the workpiece 1E into a plurality of chips are set in a lattice shape so as to pass between adjacent circuit modules 26.
  • the surface 25a of the connection terminal layer 25 is the surface (one end surface) 1a of the workpiece 1E
  • the back surface 22b of the shield layer 22 is the back surface (the other end surface) 1b of the workpiece 1E.
  • the form in which the workpiece 1E is directly formed on the surface 10a of the workpiece 10E for cutting in this way is also included in what joins the surface 10a of the workpiece 10E for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1E. It is. Thus, the back surface 1b of the workpiece 1E is opposed to the main surface of the silicon substrate 12.
  • the expanded tape 21 is attached to the back surface 10b of the workpiece 10E for cutting.
  • the expand tape 21 is expanded and a stress is produced in the workpiece 10E for a parting. That is, a force is applied to the object to be cut through the expanded tape (holding member). Thereby, the crack 17 is made to reach the surface 1a of the workpiece 1E along the scheduled cutting line 5, and the workpiece 1E is cut along the scheduled cutting line 5.
  • the chip 19 corresponding to one circuit module 26 is obtained by removing the cut workpiece 10E from the cut workpiece 1E. More specifically, all the cut objects 1E and 10E are transferred from the expanded tape 21 to the holding tape. Then, the cut workpieces 1E and 10E are immersed in an etching solution such as a KOH solution while being attached to the holding tape. As a result, the part where the separation melt processing region 18 is formed in the parting object 10E for cutting is relatively quickly (selectively) removed by etching, and the parting part cut from the cut part 1E is cut. The workpiece 10E is peeled off.
  • FIG. 32 is a partial cross-sectional view along a planned cutting line of a workpiece to which the workpiece cutting method according to the sixth embodiment is applied.
  • the plate-like processing object (second processing object) 1 ⁇ / b> F includes a sapphire substrate 31 and a semiconductor layer 32 formed on the surface 31 a of the sapphire substrate 31.
  • the semiconductor layer 32 has a plurality of functional elements 15 arranged in a matrix, and the planned cutting lines 5 are set in a lattice shape so as to pass between adjacent functional elements 15.
  • the surface 32a of the semiconductor layer 32 becomes the surface (one end face) 1a of the workpiece 1F
  • the back surface 31b of the sapphire substrate 31 becomes the back face (the other end face) 1b of the workpiece 1F.
  • Each functional element 15 functions as an LED, and a buffer layer 33, an n-type GaN cladding layer 34, an InGaN / GaN active layer 35, a p-type GaN cladding layer 36, and a p-type translucent electrode layer 37 are formed on a sapphire substrate. The layers are stacked in this order from the 31st side.
  • a p-type electrode 38 is formed in a partial region on the p-type translucent electrode layer 37, and an n-type electrode 39 is formed in a partial region on the n-type GaN cladding layer 34.
  • the processing object cutting method according to the sixth embodiment is applied to the processing object 1F configured as described above as follows.
  • a plate-shaped object to be cut (first object to be processed) 10F including the silicon substrate 12 whose main surface (that is, the front surface 12a and the back surface 12b) is the (100) surface is prepared.
  • the cutting object 10F consists of only the silicon substrate 12
  • the surface 12a of the silicon substrate 12 becomes the surface (one end face) 10a of the cutting object 10F
  • the back surface 12b of the silicon substrate 12 is for cutting. It becomes the back surface (the other end surface) 10b of the workpiece 10F.
  • separation is formed in planar shape in the surface 10a (namely, surface 12a of the silicon substrate 12) vicinity of the workpiece 10F for a division
  • the formation position of the separation melting processing region 18 is at least on the surface 12a side from the center position in the thickness direction of the silicon substrate 12.
  • the surface 10a of the workpiece 10F for cutting and the back surface 1b of the workpiece 1F are joined by surface activated direct joining. Thereby, the back surface 1b of the workpiece 1F is opposed to the main surface of the silicon substrate 12.
  • the back surface 10b of the workpiece 10F for cutting is used as the laser beam incident surface, and the laser beam L is irradiated with the focusing point P inside the silicon substrate 12, so that one cutting scheduled line 5 is irradiated.
  • a plurality of rows of melt processing regions 13 are formed inside the silicon substrate 12.
  • the crack 17 generated in the thickness direction of the cutting object 10F from the melting processing region 13 is caused to reach the back surface 10b of the cutting object 10F along the scheduled cutting line 5.
  • the expanded tape 21 is attached to the back surface 10b of the workpiece 10F for cutting. Then, the expand tape 21 is expanded to generate stress on the cutting object 10F. That is, a force is applied to the object to be cut through the expanded tape (holding member). Thereby, the crack 17 is made to reach the surface 1a of the workpiece 1F along the planned cutting line 5, and the workpiece 1F is cut along the planned cutting line 5.
  • the workpiece cutting method according to the sixth embodiment along the planned cutting line 5 of the workpiece 1F, as with the workpiece cutting method according to the first embodiment described above. If the melt processing region 13 is formed inside the silicon substrate 12 of the workpiece 10F for cutting, the workpiece 1F is cut along the planned cutting line 5 without forming any starting point of cutting on the workpiece 1F. Can be cut accurately. Since the cut surface of the obtained LED chip 42A has no irregularities such as the melt-processed region 13, the bending strength of the LED chip 42A can be improved, and the light extraction from the end surface of the LED chip 42A is possible. Efficiency can be improved.
  • the cut workpiece 10F is removed from the cut workpiece 1F, and the heat sink 41 is attached to the back surface 31b of the cut sapphire substrate 31.
  • the heat sink 41 approaches the active layer 35 by the amount by which the cut parting object 10F has been removed, so that the cooling efficiency of the LED chip 42A can be improved.
  • the heat sink 41 is attached to the back surface 10b of the cut processing target object 10F.
  • the LED chip 42B having one functional element 15 may be obtained by attaching.
  • the cut workpiece 10F for cutting is a reflective layer for the light generated in the active layer 35, the light emission intensity of the LED chip 42B can be improved.
  • the back surface 9b of the glass substrate 9 having a thickness of 0.5 mm was bonded to the front surface 12a of the silicon substrate 12 having a thickness of 1 mm by anodic bonding.
  • the planned cutting lines 5 are set so as to cut the glass substrate 9 into 2 mm ⁇ 2 mm square chips, and 18 rows of melt processing regions 13 are formed inside the silicon substrate 12 with respect to one scheduled cutting line 5. did.
  • the melt processing region 13 is also formed along the planned cutting line 5 in the direction perpendicular to the paper surface.
  • the crack 17 generated in the thickness direction of the silicon substrate 12 starting from the melt processing region 13 reaches the back surface 12b of the silicon substrate 12, but does not reach the front surface 12a of the silicon substrate 12. . That is, the front end 17 a of the crack 17 on the surface 12 a side is separated from the surface 12 a inside the silicon substrate 12. Then, tensile stress is generated in the portion 90b on the back surface 9b side of the glass substrate 9 along the planned cutting line 5, and compressive stress is generated in the portion 90a on the surface 9a side of the glass substrate 9 along the planned cutting line 5. It was.
  • FIG. 34 (b) is a photograph immediately after the crack 17 enters the glass substrate 9, and the crack 17 extending in the direction perpendicular to the main surface in the silicon substrate 12 is thus the surface of the silicon substrate 12. It was transmitted to the glass substrate 9 continuously at the interface between 12a and the back surface 9b of the glass substrate 9 with almost no change in its direction.
  • FIG. 35 is a view showing a photograph of the silicon substrate and the glass substrate cut by the above embodiment.
  • FIG. 35A when the cut silicon substrate 12 and the glass substrate 9 are viewed from the surface 9a side of the glass substrate 9, as shown in FIG. Even when 12 and the glass substrate 9 are viewed from the side, it can be seen that the glass substrate 9 is cut along the scheduled cutting line 5 with high accuracy.
  • the cut surface of the silicon substrate 12 and the cut surface of the glass substrate 9 are continuous in parallel to the thickness direction with almost no deviation.
  • FIG. 36 is a view showing a photograph of a silicon substrate and an LTCC substrate cut according to another embodiment.
  • the back surface 2b of the LTCC substrate 2 having a size of 20 mm ⁇ 20 mm and a thickness of 0.3 mm was bonded to the front surface 12a of the silicon substrate 12 having a size of 25 mm ⁇ 25 mm and a thickness of 1 mm by anodic bonding.
  • the planned cutting line 5 is set so as to cut the LTCC substrate 2 into 2 mm ⁇ 2 mm square chips, and 18 rows of the melt processing regions 13 are formed inside the silicon substrate 12 with respect to one planned cutting line 5. did.
  • a crack generated in the thickness direction of the silicon substrate 12 starting from the melt processing region 13 was caused to reach the back surface 12 b of the silicon substrate 12.
  • FIG. 36A shows a state in which the LTCC substrate 2 is cut following the cutting of the silicon substrate 12.
  • the cut silicon substrate 12 and the LTCC substrate 2 are cut as seen from the surface 2a side of the LTCC substrate 2 as shown in FIG. 36 (c). Even when the silicon substrate 12 and the LTCC substrate 2 are viewed from the side surface side, it can be seen that the LTCC substrate 2 is cut along the scheduled cutting line 5 with high accuracy.
  • the cut surface of the silicon substrate 12 and the cut surface of the LTCC substrate 2 are continuous in parallel in the thickness direction with almost no deviation.
  • the cleavage direction is a direction of 53.7 ° with respect to the main surface. Therefore, in order to extend a crack generated in the silicon substrate starting from the melt processing region in a direction perpendicular to the main surface, a silicon substrate having a main surface of (100) is used as a workpiece for cutting. Compared to the above, increase the number of rows of the melt processing area formed for one scheduled cutting line, or form the melt processing area closer to the interface between the workpiece to be cut and the workpiece to be cut. It is necessary to do.
  • a back surface of the workpiece (a laminate of a structure, circuit, or device, etc.
  • the workpiece to be cut is joined to the surface opposite to the formed surface), the modified region is not formed on the workpiece, and the modified region is formed on the workpiece to be cut by the laser beam.
  • a crack (crack) generated in the workpiece for cutting is extended to the workpiece, and the workpiece is cut. Therefore, the quality of the cut surface of the workpiece is very high (clean) and the bending strength of the chip is also very high.
  • the present invention is not limited to the embodiment described above.
  • the joining of the workpiece for cutting and the workpiece to be cut is not limited to anodic bonding or surface activated direct joining, and may be the following joining. That is, direct bonding by high temperature heating or bonding using liquid crystal wax, adhesive, solder, or the like.
  • direct joining by high temperature heating the joining surface of the workpiece to be cut and the joining surface of the workpiece to be cut are subjected to hydrophilic treatment with an oxidizing chemical, washed with water and dried, and then used for cutting. In this method, the bonding surface of the workpiece is brought into contact with the bonding surface of the workpiece to be cut, and in that state, heat treatment is performed to increase the bonding strength.
  • the bonding using the liquid crystal wax is performed between the bonding surface of the workpiece to be cut and the bonding surface of the workpiece to be cut.
  • liquid liquid crystal wax is interposed so as to have a predetermined thickness, and in this state, the liquid crystal wax is cooled and solidified.
  • the liquid crystal wax is heated and melted as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-153337. By doing so, the cut workpiece for cutting can be removed from the cut workpiece.
  • liquid crystal wax, adhesive, solder, or the like may be interposed between the silicon substrate as the cutting target and the processing target as the cutting target. Some layers such as an oxide film may be interposed.
  • the method of removing the cut workpiece from the cut workpiece is not limited to etching, and may be polishing of the cut workpiece or the like.
  • etching if the portion to be removed by etching (the glass layer 6 or the remaining portion 16 of the silicon substrate 12) is patterned so as to include at least the planned cutting line 5, the cut workpiece is removed.
  • the cut workpiece for cutting can be efficiently removed.
  • the separation processing region 18 is formed on the parting object, the portion of the parting object on which the separation processing region 18 is formed is etched relatively quickly (selectively). Can be removed.
  • an HF solution is used for glass etching
  • KOH solution is used for silicon etching.
  • the workpiece to be cut can be applied not only to a glass substrate, LTCC substrate, and silicon substrate, but also to a SiC substrate, a piezoelectric material substrate such as LiTaO 3, and a ceramic substrate that are difficult to cut.
  • the size (area) of the workpiece to be cut (silicon substrate) and the workpiece to be cut may be larger, but at least the outermost periphery (outer edge) of the workpiece to be cut is the workpiece.
  • the size (area) of the workpiece to be cut (silicon substrate) larger than the size (area) of the workpiece.
  • Processing is performed by applying a force to the workpiece to be cut through a holding member such as an expand tape attached to the workpiece for cutting, and forming and extending cracks in all scheduled cutting lines of the workpiece. Since the object is cut, the larger the size of the parting object to be cut, the easier the force is applied along the planned cutting line even at a portion near the outer edge. This is particularly effective when the workpiece is cut using the expand of the holding member.
  • the cutting target is larger than the processing target, the back surfaces of all the chips of the processing target are protected by the cutting target when the cutting target is separated (separated) from the processing target. There is also an effect.
  • the interface or machining A minute modified region may be formed near the interface of the object.
  • the separation melting treatment region 18 is formed in a portion of the remaining portion 16 that faces the planned cutting line 5. It is better not to form. That is, it is preferable to form the separation melting treatment region 18 in the remaining portion 16 except for the portion facing the planned cutting line 5. According to this, it is possible to prevent the laser light L from being prevented from being guided by the separation melting processing region 18 when the melting processing region 13 serving as a starting point of cutting is formed in the workpiece 10 for cutting. Further, it is possible to prevent the separation of the crack 17 extending from the melt processing region 13 from being hindered by the melting processing region 18 for separation.
  • the crack generated from the melting processing region as a starting point may not reach the surface opposite to the workpiece to be cut (the other end surface of the first workpiece) in the dividing workpiece. .
  • the processing object can be accurately cut along the scheduled cutting line regardless of the material of the processing object to be cut.
  • the quality of the cut surface is very high (clean) and the chip is not bent. The strength is also very high.
  • Processing object (second processing object), 2 ... LTCC substrate, 5 ... Planned cutting line, 7 ... Modified region, 9 ... Glass substrate, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F ... Cutting object (first object), 12 ... Silicon substrate, 13 ... Melting area, 15 ... Functional element, 17 ... Crack, 19, 42A, 42B ... Chip, 21 ... expanded tape (holding member), L ... laser beam, P ... condensing point.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Dicing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

　加工対象物１Ａの裏面１ｂと分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａとが陽極接合によって接合されているため、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ａの厚さ方向に発生した亀裂１７は、連続的に且つその方向を殆ど変えることなく、加工対象物１Ａの表面１ａに到達する。そして、加工対象物１Ａ，１０Ａが切断された後、加工対象物１Ａから加工対象物１０Ａが取り除かれて、チップ１９が得られる。

Description

加工対象物切断方法
　本発明は、板状の加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するための加工対象物切断方法に関する。
　従来における上記技術分野の加工対象物切断方法として、基板とその基板の表面に設けられた積層部とを有する加工対象物にレーザ光を照射することにより、少なくとも基板の内部に改質領域を形成し、その改質領域を切断の起点として切断予定ラインに沿って加工対象物を切断するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第０３／０７６１２０号パンフレット
　上述したような加工対象物切断方法においては、例えば、基板がＬＴＣＣ（Low　Temperature　Co-fired　Ceramics：低温同時焼成セラミックス）等からなり、レーザ光に対して散乱性を有していると、基板内にレーザ光が導光され難くなるため、切断の起点となる改質領域を基板の内部に形成することができない場合がある。
　そこで、本発明は、切断対象となる加工対象物の材料に左右されず、その加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる加工対象物切断方法を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するため、本発明に係る加工対象物切断方法は、板状の第１の加工対象物の一方の端面と板状の第２の加工対象物の他方の端面とが接合された状態で、第１の加工対象物にレーザ光を照射することにより、第２の加工対象物を複数のチップに切断するための切断予定ラインに沿って、第１の加工対象物に改質領域を形成する工程と、第１の加工対象物に応力を生じさせることにより、改質領域を起点として発生した亀裂を切断予定ラインに沿って第１の加工対象物の他方の端面及び第２の加工対象物の一方の端面に到達させ、切断予定ラインに沿って第２の加工対象物を切断する工程と、切断された第２の加工対象物から、切断された第１の加工対象物を取り除き、チップを得る工程と、を含むことを特徴とする。
　この加工対象物切断方法では、第２の加工対象物の他方の端面が第１の加工対象物の一方の端面に接合されているため、改質領域を起点として第１の加工対象物の厚さ方向に発生した亀裂は、その方向を殆ど変えることなく第２の加工対象物に伝わり、第２の加工対象物の一方の端面に到達する。そして、第１の加工対象物及び第２の加工対象物が切断された後、第２の加工対象物から第１の加工対象物が取り除かれて、チップが得られる。従って、第２の加工対象物を複数のチップに切断するための切断予定ラインに沿って第１の加工対象物に改質領域を形成すれば、第２の加工対象物に切断の起点を何ら形成しなくても、第２の加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。
　また、第１の加工対象物の一方の端面と第２の加工対象物の他方の端面とは、陽極接合によって接合されることが好ましい。或いは、第１の加工対象物の一方の端面と第２の加工対象物の他方の端面とは、表面活性化直接接合によって接合されることが好ましい。これらの接合方法によれば、第１の加工対象物の一方の端面と第２の加工対象物の他方の端面とが強固に直接接合される。そのため、第１の加工対象物においてその厚さ方向に伸展した亀裂を、第１の加工対象物の一方の端面と第２の加工対象物の他方の端面との界面において連続的に且つその方向を殆ど変えることなく、第２の加工対象物に確実に伸展させることができる。
　また、レーザ光は、第１の加工対象物の他方の端面をレーザ光入射面として第１の加工対象物に照射されることが好ましい。この場合、切断対象となる第２の加工対象物がレーザ光を導光し易いか導光し難いかにかかわらず、第１の加工対象物に改質領域を確実に形成することができる。
　また、応力は、第１の加工対象物の他方の端面に取り付けられた拡張可能な保持部材が拡張させられることにより第１の加工対象物に生じさせられることが好ましい。この場合、第１の加工対象物の他方の端面に取り付けられた保持部材を拡張させるだけで、第１の加工対象物において改質領域を起点として発生した亀裂を第２の加工対象物側に容易に伸展させることができる。
　また、切断された第１の加工対象物は、切断された第２の加工対象物からエッチングによって取り除かれることが好ましい。この場合、第１の加工対象物及び第２の加工対象物を切断した後に、チップを得るために、第２の加工対象物から第１の加工対象物を効率良く取り除くことができる。
　このとき、第１の加工対象物に分離用改質領域を形成し、分離用改質領域のエッチングレートが第１の加工対象物における非改質領域のエッチングレートよりも高いエッチング材を利用してエッチング処理を施すことにより、エッチングを行うことが好ましい。この場合、第２の加工対象物から第１の加工対象物をより効率良く取り除くことができる。
　また、第２の加工対象物は、複数の機能素子を有し、切断予定ラインは、隣り合う機能素子の間を通るように設定されることが好ましい。この場合、機能素子を有するチップを歩留り良く得ることができる。
　また、第２の加工対象物は、ガラス基板を備える場合、ＬＴＣＣ基板を備える場合、サファイア基板を備える場合がある。これらの場合、ガラス基板、ＬＴＣＣ基板、サファイア基板に切断の起点を何ら形成しなくても、第２の加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。
　本発明によれば、切断対象となる加工対象物の材料に左右されず、その加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。また、加工対象物には直接加工を施すことなく、加工対象物を割れ（亀裂）のみで切断しているので、その切断面の品質は非常に高く（綺麗で）、且つそのチップの抗折強度も非常に高い。
改質領域の形成に用いられるレーザ加工装置の概略構成図である。 改質領域の形成の対象となる加工対象物の平面図である。 図２の加工対象物のIII－III線に沿っての断面図である。 レーザ加工後の加工対象物の平面図である。 図４の加工対象物のV－V線に沿っての断面図である。 図４の加工対象物のVI－VI線に沿っての断面図である。 レーザ加工後のシリコンウェハの切断面の写真を表した図である。 レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示すグラフである。 レーザ光のピークパワー密度とクラックスポットの大きさとの関係を示すグラフである。 第１の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の平面図である。 図１０の加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第１の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第１の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第１の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第２の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第２の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第２の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第２の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第３の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第３の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第３の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第３の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 分断用加工対象物に対する分離用溶融処理領域の形成の一例を説明するための加工対象物の断面図である。 第４の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第４の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第４の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第４の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第５の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第５の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第５の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第５の実施形態に係る加工対象物切断方法を説明するための加工対象物の一部断面図である。 第６の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。 第６の実施形態に係る加工対象物切断方法によって切断された加工対象物の断面図である。 実施例によって溶融処理領域が形成されたシリコン基板及びガラス基板の断面の写真を表した図である。 実施例によって切断されたシリコン基板及びガラス基板の写真を表した図である。 実施例によって切断されたシリコン基板及びＬＴＣＣ基板の写真を表した図である。 分離用溶融処理領域の形成例を示す加工対象物の構成図である。
　以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　本実施形態に係る加工対象物切断方法においては、板状の加工対象物に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って加工対象物に改質領域を形成する。そこで、まず、本実施形態に係る加工対象物切断方法における改質領域の形成について、図１～９を参照して説明する。
　図１に示すように、レーザ加工装置１００は、レーザ光（加工用レーザ光）Ｌをパルス発振するレーザ光源１０１と、レーザ光Ｌの光軸の向きを９０°変えるように配置されたダイクロイックミラー１０３と、レーザ光Ｌを集光するための集光用レンズ１０５と、を備えている。また、レーザ加工装置１００は、集光用レンズ１０５で集光されたレーザ光Ｌが照射される加工対象物１を支持するための支持台１０７と、支持台１０７をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させるためのステージ１１１と、レーザ光Ｌの出力やパルス幅等を調節するためにレーザ光源１０１を制御するレーザ光源制御部１０２と、ステージ１１１の移動を制御するステージ制御部１１５と、を備えている。
　このレーザ加工装置１００においては、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光Ｌは、ダイクロイックミラー１０３によってその光軸の向きを９０°変えられ、支持台１０７上に載置された加工対象物１の内部に集光レンズ１０５によって集光される。これと共に、ステージ１１１が移動させられ、加工対象物１がレーザ光Ｌに対して切断予定ライン５に沿って相対移動させられる。これにより、切断予定ライン５に沿って、切断の起点となる改質領域が加工対象物１に形成されることとなる。以下、この改質領域について詳細に説明する。
　図２に示すように、板状の加工対象物１には、加工対象物１を切断するための切断予定ライン５が設定されている。切断予定ライン５は、直線状に延びた仮想線である。加工対象物１の内部に改質領域を形成する場合、図３に示すように、加工対象物１の内部に集光点Ｐを合わせた状態で、レーザ光Ｌを切断予定ライン５に沿って（すなわち、図２の矢印Ａ方向に）相対的に移動させる。これにより、図４～６に示すように、改質領域７が切断予定ライン５に沿って加工対象物１の内部に形成され、切断予定ライン５に沿って形成された改質領域７が切断起点領域８となる。
　なお、集光点Ｐとは、レーザ光Ｌが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン５は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物１の表面３に実際に引かれた線であってもよい。また、改質領域７は、連続的に形成される場合もあるし、断続的に形成される場合もある。また、改質領域７は少なくとも加工対象物１の内部に形成されていればよい。また、改質領域７を起点に亀裂が形成される場合があり、亀裂及び改質領域７は、加工対象物１の外表面（表面、裏面、若しくは外周面）に露出していてもよい。
　ここでは、レーザ光Ｌが加工対象物１を透過すると共に加工対象物１の内部の集光点近傍にて特に吸収され、これにより、加工対象物１に改質領域７が形成される（内部吸収型レーザ加工）。よって、加工対象物１の表面３ではレーザ光Ｌが殆ど吸収されないので、加工対象物１の表面３が溶融することはない。一般的に、表面３から溶融され除去されて穴や溝等の除去部が形成される場合、加工領域は表面３側から徐々に裏面側に進行する（表面吸収型レーザ加工）。
　ところで、本実施形態に係る加工対象物切断方法にて形成される改質領域は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲とは異なる状態になった領域をいう。例えば、（１）溶融処理領域、（２）クラック領域、絶縁破壊領域、（３）屈折率変化領域等があり、これらが混在した領域もある。
　本実施形態に係る加工対象物切断方法における改質領域は、レーザ光の局所的な吸収や多光子吸収という現象により形成される。多光子吸収とは、材料の吸収のバンドギャップＥＧよりも光子のエネルギーｈνが小さいと光学的に透明となるため、材料に吸収が生じる条件はｈν＞ＥＧであるが、光学的に透明でも、レーザ光Ｌの強度を非常に大きくするとｎｈν＞ＥＧの条件（ｎ＝２，３，４，・・・）で材料に吸収が生じる現象をいう。多光子吸収による溶融処理領域の形成は、例えば、溶接学会全国大会講演概要第６６集（２０００年４月）の第７２頁～第７３頁の「ピコ秒パルスレーザによるシリコンの加工特性評価」に記載されている。
　また、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に記載されているようにパルス幅が数ピコ秒からフェムト秒の超短パルスレーザ光を利用することにより形成される改質領域を利用してもよい。
（１）改質領域が溶融処理領域を含む場合
　加工対象物（例えばシリコンのような半導体材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。これにより、集光点近傍にてレーザ光Ｌが吸収されて加工対象物の内部が局所的に加熱され、この加熱により加工対象物の内部に溶融処理領域が形成される。
　溶融処理領域とは、一旦溶融後再固化した領域や、まさに溶融状態の領域や、溶融状態から再固化する状態の領域であり、相変化した領域や結晶構造が変化した領域ということもできる。また、溶融処理領域とは単結晶構造、非晶質構造、多結晶構造において、ある構造が別の構造に変化した領域ということもできる。つまり、例えば、単結晶構造から非晶質構造に変化した領域、単結晶構造から多結晶構造に変化した領域、単結晶構造から非晶質構造及び多結晶構造を含む構造に変化した領域を意味する。加工対象物がシリコン単結晶構造の場合、溶融処理領域は例えば非晶質シリコン構造である。
　図７は、レーザ光が照射されたシリコンウェハ（半導体基板）の一部における断面の写真を表した図である。図７に示すように、半導体基板１１の内部に溶融処理領域１３が形成されている。
　入射するレーザ光の波長に対して透過性の材料の内部に溶融処理領域１３が形成されたことを説明する。図８は、レーザ光の波長とシリコン基板の内部の透過率との関係を示す線図である。ただし、シリコン基板の表面側と裏面側それぞれの反射成分を除去し、内部のみの透過率を示している。シリコン基板の厚さｔが５０μｍ、１００μｍ、２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍの各々について上記関係を示した。
　例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザの波長である１０６４ｎｍにおいて、シリコン基板の厚さが５００μｍ以下の場合、シリコン基板の内部ではレーザ光Ｌが８０％以上透過することが分かる。図７に示す半導体基板１１の厚さは３５０μｍであるので、溶融処理領域１３は半導体基板１１の中心付近、つまり表面から１７５μｍの部分に形成される。この場合の透過率は、厚さ２００μｍのシリコンウェハを参考にすると、９０％以上なので、レーザ光Ｌが半導体基板１１の内部で吸収されるのは僅かであり、殆どが透過する。しかし、１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌをシリコンウェハ内部に集光することで集光点とその近傍で局所的にレーザ光が吸収され溶融処理領域１３が半導体基板１１の内部に形成される。
　なお、シリコンウェハには、溶融処理領域を起点として亀裂が発生する場合がある。また、溶融処理領域に亀裂が内包されて形成される場合があり、この場合には、その亀裂が、溶融処理領域においての全面に渡って形成されていたり、一部分のみや複数部分に形成されていたりすることがある。更に、この亀裂は、自然に成長する場合もあるし、シリコンウェハに力が印加されることにより成長する場合もある。溶融処理領域から亀裂が自然に成長する場合には、溶融処理領域が溶融している状態から成長する場合と、溶融処理領域が溶融している状態から再固化する際に成長する場合とのいずれもある。ただし、どちらの場合も溶融処理領域はシリコンウェハの内部に形成され、切断面においては、図７に示すように、内部に溶融処理領域が形成されている。
（２）改質領域がクラック領域を含む場合
　加工対象物（例えばガラスやＬｉＴａＯ３からなる圧電材料）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１μｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このパルス幅の大きさは、加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されてクラック領域が形成される条件である。これにより、加工対象物の内部には光学的損傷という現象が発生する。この光学的損傷により加工対象物の内部に熱ひずみが誘起され、これにより加工対象物の内部に、１つ又は複数のクラックを含むクラック領域が形成される。クラック領域は絶縁破壊領域とも言える。
　図９は、電界強度とクラックの大きさとの関係の実験結果を示す線図である。横軸はピークパワー密度であり、レーザ光Ｌがパルスレーザ光なので電界強度はピークパワー密度で表される。縦軸は１パルスのレーザ光Ｌにより加工対象物の内部に形成されたクラック部分（クラックスポット）の大きさを示している。クラックスポットが集まりクラック領域となる。クラックスポットの大きさは、クラックスポットの形状のうち、最大の長さとなる部分の大きさである。グラフ中の黒丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が１００倍、開口数（ＮＡ）が０．８０の場合である。一方、グラフ中の白丸で示すデータは集光用レンズ（Ｃ）の倍率が５０倍、開口数（ＮＡ）が０．５５の場合である。ピークパワー密度が１０１１（Ｗ／ｃｍ２）程度から加工対象物の内部にクラックスポットが発生し、ピークパワー密度が大きくなるに従いクラックスポットも大きくなることが分かる。
（３）改質領域が屈折率変化領域を含む場合
　加工対象物（例えばガラス）の内部に集光点を合わせて、集光点における電界強度が１×１０８（Ｗ／ｃｍ２）以上で且つパルス幅が１ｎｓ以下の条件でレーザ光Ｌを照射する。このように、パルス幅が極めて短い状態で加工対象物の内部にレーザ光Ｌが吸収されると、そのエネルギーが熱エネルギーに転化せず、加工対象物の内部にはイオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起され、屈折率変化領域が形成される。
　なお、改質領域とは、溶融処理領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等やそれらが混在した領域を含めて、その材料において改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域であったり、格子欠陥が形成された領域であったりする。これらをまとめて高密転移領域と言うこともできる。
　また、溶融処理領域や屈折率変化領域、改質領域の密度が非改質領域の密度と比較して変化した領域、格子欠陥が形成された領域は、更にそれら領域の内部や改質領域と非改質領域との界面に亀裂（割れ、マイクロクラック）を内包している場合がある。内包される亀裂は改質領域の全面に渡る場合や一部分のみや複数部分に形成される場合がある。
　ちなみに、加工対象物の結晶構造やその劈開性等を考慮して、改質領域を次のように形成すれば、精度よく加工対象物を切断することが可能になる。
　また、上述した改質領域を形成すべき方向（例えば、単結晶シリコン基板における（１１１）面に沿った方向）、或いは改質領域を形成すべき方向に直交する方向に沿って基板にオリエンテーションフラットを形成すれば、そのオリエンテーションフラットを基準とすることで、改質領域を容易且つ正確に基板に形成することが可能になる。
　次に、本実施形態に係る加工対象物切断方法について説明する。
［第１の実施形態］
　図１０は、第１の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の平面図であり、図１１は、図１０の加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図１０，１１に示すように、板状の加工対象物（第２の加工対象物）１Ａは、アルカリ金属を含有していないＬＴＣＣ基板２と、ＬＴＣＣ基板２の表面２ａに形成されたデバイス層４と、ＬＴＣＣ基板２の裏面２ｂに形成されたガラス層６と、を備えている。ここでは、デバイス層４の表面４ａが加工対象物１Ａの表面（一方の端面）１ａとなり、ガラス層６の裏面６ｂが加工対象物１Ａの裏面（他方の端面）１ｂとなる。
　デバイス層４は、シリコンを含む層であり、マトリックス状に配列された複数の機能素子１５を有している。機能素子１５は、例えば、結晶成長により形成された半導体動作層、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、或いは回路として形成された回路素子等である。加工対象物１Ａを複数のチップに切断するための切断予定ライン５は、隣り合う機能素子１５の間を通るように格子状に設定されている。
　ガラス層６は、＃７７４０等、アルカリ金属を含有するガラスからなる層であり、例えば、スパッタ法によって厚さ４００ｎｍ程度に成膜されている。ガラス層６は、加工対象物１Ａの厚さ方向から見たときに切断予定ライン５を含むように、格子状にパターニングされている。
　以上のように構成された加工対象物１Ａに対して、以下のように、第１の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される。
　まず、図１２（ａ）に示すように、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ａを用意する。ここでは、分断用加工対象物１０Ａがシリコン基板１２のみからなるため、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ａの表面（一方の端面）１０ａとなり、シリコン基板１２の裏面１２ｂが分断用加工対象物１０Ａの裏面（他方の端面）１０ｂとなる。
　続いて、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとを直接接合する。これにより、加工対象物１Ａの裏面１ｂがシリコン基板１２の主面と対向することになる。分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとは、陽極接合によって接合される。つまり、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとを接触させた状態で、３００℃以上に加熱しながら、分断用加工対象物１０Ａに、加工対象物１Ａに対して数百Ｖ～数ｋＶの正の電圧を印加する。これにより、分断用加工対象物１０Ａと加工対象物１Ａとの間に静電引力が生じ、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとが共有結合によって接合される。
　より詳細には、加工対象物１Ａのガラス層６中のアルカリ金属イオンが分断用加工対象物１０Ａ側に移動し、ガラス層６の裏面６ｂが負にチャージされる（分極）。このとき、分断用加工対象物１０Ａ側が正であるため、分断用加工対象物１０Ａと加工対象物１Ａとの間に静電引力が生じ、原子レベルで接触するまで引き合うことになる。そして、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとに存在する余分な酸素原子を酸素ガスとして放出しながら、残った酸素原子をシリコン基板１２のシリコン原子とガラス層６中のシリコン原子とが共有し、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとが強固に接合される。
　続いて、分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂを上側にして加工対象物１Ａ，１０Ａをレーザ加工装置の支持台（図示せず）上に固定する。そして、図１２（ｂ）に示すように、分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、支持台の移動によって、各切断予定ライン５に沿って集光点Ｐを相対的に移動させる。この各切断予定ライン５に沿った集光点Ｐの相対的な移動を１本の切断予定ライン５に対して複数回行うが、集光点Ｐを合わせる位置と裏面１０ｂとの距離を各回で変えることにより、表面１０ａ側から順に、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に１列ずつ形成する。
　このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ａの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂに到達させる。なお、１本の切断予定ライン５に対して形成すべき溶融処理領域１３の列数は、分断用加工対象物１０Ａの厚さ等に応じて変化するものである。例えば、分断用加工対象物１０Ａが比較的薄く、１本の切断予定ライン５に対して１列の溶融処理領域１３を形成することで、亀裂１７を分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂに到達させることができれば、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３を形成する必要はない。
　続いて、図１３（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂにエキスパンドテープ（保持部材）２１を貼り付ける。そして、図１３（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ａに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、格子状にパターニングされたガラス層６を介して、切断予定ライン５に沿って亀裂１７を加工対象物１Ａの表面１ａに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ａを切断する。
　続いて、図１４に示すように、切断された加工対象物１Ａから、切断された分断用加工対象物１０Ａを取り除くことにより、１個の機能素子１５を有するチップ１９を得る。より詳細には、エキスパンドテープ２１が拡張させられて、切断された加工対象物１Ａが互いに離間した状態において、全ての加工対象物１Ａの機能素子１５側を覆うように、切断された加工対象物１Ａに保持テープを貼り付ける。その後、切断された分断用加工対象物１０Ａからエキスパンドテープ２１を剥離する。つまり、切断された全ての加工対象物１Ａ，１０Ａをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ａ，１０ＡをＨＦ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、ガラス層６が選択的にエッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ａから、切断された分断用加工対象物１０Ａが剥離する。なお、本実施形態では、接合用且つ剥離用のガラス層６を格子状にパターニングしたが、剥離が可能であれば、ガラス層６を全面に形成してもよい。ただし、パターニングすることでエッチングが容易となり、その処理時間が短縮化されるので、パターニングすることはメリットがある。
　以上説明したように、第１の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、加工対象物１Ａの裏面１ｂと分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａとが陽極接合によって接合されている。そのため、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ａの厚さ方向（シリコン基板１２の劈開方向、すなわち、シリコン基板１２の主面と直交する方向）に発生した亀裂１７は、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとの界面において連続的に且つその方向を殆ど変えることなく、加工対象物１Ａに確実に伝わり、加工対象物１Ａの表面１ａに到達する。そして、加工対象物１Ａ，１０Ａが切断された後、加工対象物１Ａから加工対象物１０Ａが取り除かれて、チップ１９が得られる。従って、加工対象物１Ａの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ａのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ａに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ａを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。そして、得られたチップ１９の切断面には、溶融処理領域１３が存在しないため、チップ１９の抗折強度を向上させることができる。
　しかも、分断用加工対象物１０Ａに応力を生じさせる際には、溶融処理領域１３を起点として発生した亀裂１７が分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂに到達している。そのため、分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂに貼り付けられたエキスパンドテープ２１を拡張させるだけで、溶融処理領域１３を起点として発生した亀裂１７は、加工対象物１Ａ側に容易に伸展する。
　また、アルカリ金属を含有するガラス層６を形成することで、アルカリ金属を含有していないＬＴＣＣ基板２を加工対象物１Ａに用いても、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとを陽極接合によって接合することができる。しかも、ＬＴＣＣ基板２の表面２ａにデバイス層４を形成するに際し、デバイス層４がアルカリ金属によって汚染されるのを防止することができる。
　また、レーザ光Ｌは、分断用加工対象物１０Ａの裏面１０ｂをレーザ光入射面として分断用加工対象物１０Ａに照射される。これにより、切断対象となる加工対象物１Ａがレーザ光Ｌを導光し易いか導光し難いかにかかわらず、分断用加工対象物１０Ａのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を確実に形成することができる。
　また、切断された分断用加工対象物１０Ａは、切断された加工対象物１Ａからエッチングによって取り除かれる。これにより、加工対象物１Ａ，１０Ａを切断した後に、チップ１９を得るために、加工対象物１Ａから分断用加工対象物１０Ａを効率良く取り除くことができる。
　なお、シリコン基板１２の厚さを加工対象物１Ａの厚さよりも厚くすれば、分断用加工対象物１０Ａにおいてシリコン基板１２の主面と直交する方向に伸展した亀裂１７の直進性をより一層強めることができる。この場合、分断用加工対象物１０Ａにおいてシリコン基板１２の主面と直交する方向に伸展した亀裂１７は、分断用加工対象物１０Ａの表面１０ａと加工対象物１Ａの裏面１ｂとの界面において連続的に且つその方向を殆ど変えることなく、より確実に加工対象物１Ａに伝わることになる。
［第２の実施形態］
　図１５は、第２の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図１５に示すように、板状の加工対象物（第２の加工対象物）１Ｂは、アルカリ金属を含有していないＬＴＣＣ基板２と、ＬＴＣＣ基板２の表面２ａに形成されたデバイス層４と、を備えている。デバイス層４は、マトリックス状に配列された複数の機能素子１５を有しており、切断予定ライン５は、隣り合う機能素子１５の間を通るように格子状に設定されている。ここでは、デバイス層４の表面４ａが加工対象物１Ｂの表面（他方の端面）１ａとなり、ＬＴＣＣ基板２の裏面２ｂが加工対象物１Ｂの裏面（一方の端面）１ｂとなる。
　以上のように構成された加工対象物１Ａに対して、以下のように、第２の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される。
　まず、図１６（ａ）に示すように、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２と、シリコン基板１２の裏面１２ｂに形成されたガラス層６と、を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ｂを用意する。ここでは、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ｂの表面（他方の端面）１０ａとなり、ガラス層６の裏面６ｂが分断用加工対象物１０Ｂの裏面（一方の端面）１０ｂとなる。
　なお、ガラス層６は、＃７７４０等、アルカリ金属を含有するガラスからなる層であり、例えば、スパッタ法によって厚さ４００ｎｍ程度に成膜されている。ガラス層６は、後述する直接接合が行われた場合において分断用加工対象物１０Ｂの厚さ方向から見たときに切断予定ライン５を含むように、格子状にパターニングされている。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｂの裏面１０ｂと加工対象物１Ｂの表面１ａとを陽極接合によって接合する。これにより、加工対象物１Ｂの表面１ａがシリコン基板１２の主面と対向することになる。
　続いて、図１６（ｂ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｂの表面１０ａをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成する。このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ｂの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｂの表面１０ａに到達させる。
　続いて、図１７（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｂの表面１０ａにエキスパンドテープ２１を貼り付ける。そして、図１７（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ｂに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、格子状にパターニングされたガラス層６を介して、切断予定ライン５に沿って亀裂１７を加工対象物１Ｂの裏面１ｂに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｂを切断する。
　続いて、図１８に示すように、切断された加工対象物１Ｂから、切断された分断用加工対象物１０Ｂを取り除くことにより、１個の機能素子１５を有するチップ１９を得る。より詳細には、切断された全ての加工対象物１Ｂ，１０Ｂをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ｂ，１０ＢをＨＦ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、ガラス層６が選択的にエッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ｂから、切断された分断用加工対象物１０Ｂが剥離する。
　以上説明したように、第２の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、上述した第１の実施形態に係る加工対象物切断方法と同様に、加工対象物１Ｂの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｂのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ｂに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ｂを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。
［第３の実施形態］
　図１９は、第３の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図１９に示すように、板状の加工対象物（第２の加工対象物）１Ｃは、アルカリ金属を含有していないＬＴＣＣ基板２と、ＬＴＣＣ基板２の表面２ａに形成されたデバイス層４と、を備えている。デバイス層４は、マトリックス状に配列された複数の機能素子１５を有しており、切断予定ライン５は、隣り合う機能素子１５の間を通るように格子状に設定されている。ここでは、デバイス層４の表面４ａが加工対象物１Ｃの表面（一方の端面）１ａとなり、ＬＴＣＣ基板２の裏面２ｂが加工対象物１Ｃの裏面（他方の端面）１ｂとなる。
　以上のように構成された加工対象物１Ｃに対して、以下のように、第３の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される。
　まず、図２０（ａ）に示すように、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ｃを用意する。ここでは、分断用加工対象物１０Ｃがシリコン基板１２のみからなるため、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ｃの表面（一方の端面）１０ａとなり、シリコン基板１２の裏面１２ｂが分断用加工対象物１０Ｃの裏面（他方の端面）１０ｂとなる。
　なお、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａ（すなわち、シリコン基板１２の表面１２ａ）には、後述する直接接合が行われた場合において分断用加工対象物１０Ｃの厚さ方向から見たときに機能素子１５と対向するように、マトリックス状に配列された凹部１４が形成されている。これにより、隣り合う凹部１４を仕切る残存部１６は、後述する直接接合が行われた場合において分断用加工対象物１０Ｃの厚さ方向から見たときに切断予定ライン５を含むように、格子状にパターニングされている。残存部１６には、分離用（剥離用）溶融処理領域１８が面状に形成されている。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａと加工対象物１Ｃの裏面１ｂとを直接接合する。これにより、加工対象物１Ｃの裏面１ｂがシリコン基板１２の主面と対向することになる。分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａと加工対象物１Ｃの裏面１ｂとは、表面活性化直接接合によって接合される。
　より詳細には、真空中において、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａ及び加工対象物１Ｃの裏面１ｂに不活性ガスのイオンビーム等を照射し、酸化物や吸着分子等を除去する。これにより、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａ及び加工対象物１Ｃの裏面１ｂに露出した原子は、化学結合を形成する結合手の一部が結合相手を失い、他の原子に対する強い結合力を有する状態となる。この状態で、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａと加工対象物１Ｃの裏面１ｂとを接触させると、表面１０ａと裏面１ｂとが強固に接合される。
　続いて、図２０（ｂ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｃの裏面１０ｂをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成する。このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ｃの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｃの裏面１０ｂに到達させる。
　続いて、図２１（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｃの裏面１０ｂにエキスパンドテープ２１を貼り付ける。そして、図２１（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ｃに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、格子状にパターニングされた残存部１６を介して、切断予定ライン５に沿って亀裂１７を加工対象物１Ｃの表面１ａに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｃを切断する。
　続いて、図２２に示すように、切断された加工対象物１Ｃから、切断された分断用加工対象物１０Ｃを取り除くことにより、１個の機能素子１５を有するチップ１９を得る。より詳細には、切断された全ての加工対象物１Ｃ，１０Ｃをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ｃ，１０ＣをＫＯＨ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、分断用加工対象物１０Ｃにおいて分離用溶融処理領域１８が形成された残存部１６が相対的に素早く（選択的に）エッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ｃから、切断された分断用加工対象物１０Ｃが剥離する。なお、分離用溶融処理領域が選択的にエッチングされるのは、溶融処理領域には微細な亀裂が多数形成されていることや材料の変質等によりエッチングレートが非改質領域に比べて高くなっているからである。
　以上説明したように、第３の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、上述した第１の実施形態に係る加工対象物切断方法と同様に、加工対象物１Ｃの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｃのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ｃに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ｃを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。
　なお、分断用加工対象物１０Ｃに対する分離用溶融処理領域１８の形成の一例は、次の通りである。すなわち、図２３（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｃをその中心軸線ＣＬ周りに回転させる。そして、図２３（ａ）～（ｄ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の表面１２ａ近傍に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射しつつ、分断用加工対象物１０Ｃの外縁部から中心部に向かって集光点Ｐを相対的に移動させる。これにより、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａ（すなわち、シリコン基板１２の表面１２ａ）近傍に、分離用溶融処理領域１８が面状に形成される。
　勿論、分断用加工対象物１０Ｃの裏面１０ｂをレーザ光入射面としてもよいし、分断用加工対象物１０Ｃの中心部から外縁部に向かって集光点Ｐを相対的に移動させてもよい。また、分断用加工対象物１０Ｃに対する凹部１４の形成は、分断用加工対象物１０Ｃに対する分離用溶融処理領域１８の形成の前でもよいし、後でもよい。更に、分断用加工対象物１０Ｃの表面１０ａと加工対象物１Ｃの裏面１ｂとを接合した後に、分断用加工対象物１０Ｃに分離用溶融処理領域１８を形成してもよい。
［第４の実施形態］
　図２４は、第４の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図２４に示すように、板状の加工対象物（第２の加工対象物）１Ｄは、上述した第３の実施形態の加工対象物１Ｃと同様の構成を有している。ここでは、デバイス層４の表面４ａが加工対象物１Ｄの表面（他方の端面）１ａとなり、ＬＴＣＣ基板２の裏面２ｂが加工対象物１Ｄの裏面（一方の端面）１ｂとなる。
　以上のように構成された加工対象物１Ｄに対して、以下のように、第４の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される。
　まず、図２５（ａ）に示すように、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ｄを用意する。ここでは、分断用加工対象物１０Ｄがシリコン基板１２のみからなるため、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ｄの表面（他方の端面）１０ａとなり、シリコン基板１２の裏面１２ｂが分断用加工対象物１０Ｄの裏面（一方の端面）１０ｂとなる。
　なお、分断用加工対象物１０Ｄの裏面１０ｂ（すなわち、シリコン基板１２の裏面１２ｂ）には、後述する直接接合が行われた場合において分断用加工対象物１０Ｄの厚さ方向から見たときに機能素子１５と対向するように、マトリックス状に配列された凹部１４が形成されている。これにより、隣り合う凹部１４を仕切る残存部１６は、後述する直接接合が行われた場合において分断用加工対象物１０Ｄの厚さ方向から見たときに切断予定ライン５を含むように、格子状にパターニングされている。残存部１６には、分離用溶融処理領域１８が面状に形成されている。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｄの裏面１０ｂと加工対象物１Ｄの表面１ａとを表面活性化直接接合によって接合する。これにより、加工対象物１Ｄの表面１ａがシリコン基板１２の主面と対向することになる。
　続いて、図２５（ｂ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｄの表面１０ａをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成する。このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ｄの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｄの表面１０ａに到達させる。
　続いて、図２６（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｄの表面１０ａにエキスパンドテープ２１を貼り付ける。そして、図２６（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ｄに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、格子状にパターニングされた残存部１６を介して、切断予定ライン５に沿って亀裂１７を加工対象物１Ｄの裏面１ｂに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｄを切断する。
　続いて、図２７に示すように、切断された加工対象物１Ｄから、切断された分断用加工対象物１０Ｄを取り除くことにより、１個の機能素子１５を有するチップ１９を得る。より詳細には、切断された全ての加工対象物１Ｄ，１０Ｄをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ｄ，１０ＤをＫＯＨ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、分断用加工対象物１０Ｄにおいて分離用溶融処理領域１８が形成された残存部１６が相対的に素早く（選択的に）エッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ｄから、切断された分断用加工対象物１０Ｄが剥離する。
　以上説明したように、第４の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、上述した第１の実施形態に係る加工対象物切断方法と同様に、加工対象物１Ｄの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｄのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ｄに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ｄを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。
［第５の実施形態］
　図２８は、第５の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される分断用加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。まず、図２８に示すように、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ｅを用意する。ここでは、分断用加工対象物１０Ｅがシリコン基板１２のみからなるため、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ｅの表面（一方の端面）１０ａとなり、シリコン基板１２の裏面１２ｂが分断用加工対象物１０Ｅの裏面（他方の端面）１０ｂとなる。
　なお、分断用加工対象物１０Ｅの表面１０ａ（すなわち、シリコン基板１２の表面１２ａ）近傍には、分離用溶融処理領域１８が面状に形成されている。分離用溶融処理領域１８の形成位置は、少なくとも、シリコン基板１２の厚さ方向における中心位置よりも表面１２ａ側である。
　続いて、図２９（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｅの表面１０ａに、シールド層２２を形成する。そして、シールド層２２上に、複数の絶縁樹脂層２３と複数の配線層２４とを交互に積層し、最後に、接続端子層２５を形成する。これにより、マトリックス状に配列された複数の回路モジュール２６を有する加工対象物（第２の加工対象物）１Ｅが形成される。加工対象物１Ｅを複数のチップに切断するための切断予定ライン５は、隣り合う回路モジュール２６の間を通るように格子状に設定されている。ここでは、接続端子層２５の表面２５ａが加工対象物１Ｅの表面（一方の端面）１ａとなり、シールド層２２の裏面２２ｂが加工対象物１Ｅの裏面（他方の端面）１ｂとなる。
　なお、このように分断用加工対象物１０Ｅの表面１０ａに加工対象物１Ｅを直接形成する形態も、分断用加工対象物１０Ｅの表面１０ａと加工対象物１Ｅの裏面１ｂとを接合するものに含まれる。そして、これにより、加工対象物１Ｅの裏面１ｂがシリコン基板１２の主面と対向することになる。
　続いて、図２９（ｂ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｅの裏面１０ｂをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成する。このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ｅの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｅの裏面１０ｂに到達させる。
　続いて、図３０（ａ）に示すように、分断用加工対象物１０Ｅの裏面１０ｂにエキスパンドテープ２１を貼り付ける。そして、図３０（ｂ）に示すように、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ｅに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、亀裂１７を切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｅの表面１ａに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｅを切断する。
　続いて、図３１に示すように、切断された加工対象物１Ｅから、切断された分断用加工対象物１０Ｅを取り除くことにより、１個の回路モジュール２６に対応するチップ１９を得る。より詳細には、切断された全ての加工対象物１Ｅ，１０Ｅをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ｅ，１０ＥをＫＯＨ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、分断用加工対象物１０Ｅにおいて分離用溶融処理領域１８が形成された部分が相対的に素早く（選択的に）エッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ｅから、切断された分断用加工対象物１０Ｅが剥離する。
　以上説明したように、第５の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、上述した第１の実施形態に係る加工対象物切断方法と同様に、加工対象物１Ｅの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｅのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ｅに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ｅを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。
［第６の実施形態］
　図３２は、第６の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される加工対象物の切断予定ラインに沿っての一部断面図である。図３２に示すように、板状の加工対象物（第２の加工対象物）１Ｆは、サファイア基板３１と、サファイア基板３１の表面３１ａに形成された半導体層３２と、を備えている。半導体層３２は、マトリックス状に配列された複数の機能素子１５を有しており、切断予定ライン５は、隣り合う機能素子１５の間を通るように格子状に設定されている。ここでは、半導体層３２の表面３２ａが加工対象物１Ｆの表面（一方の端面）１ａとなり、サファイア基板３１の裏面３１ｂが加工対象物１Ｆの裏面（他方の端面）１ｂとなる。
　各機能素子１５は、ＬＥＤとして機能するものであり、バッファ層３３、ｎ型ＧａＮクラッド層３４、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ活性層３５、ｐ型ＧａＮクラッド層３６及びｐ型透光性電極層３７がサファイア基板３１側からこの順序で積層されて構成されている。ｐ型透光性電極層３７上の一部領域にはｐ型電極３８が形成されており、ｎ型ＧａＮクラッド層３４上の一部領域にはｎ型電極３９が形成されている。
　以上のように構成された加工対象物１Ｆに対して、以下のように、第６の実施形態に係る加工対象物切断方法が適用される。
　まず、主面（すなわち、表面１２ａ及び裏面１２ｂ）が（１００）面となっているシリコン基板１２を備える板状の分断用加工対象物（第１の加工対象物）１０Ｆを用意する。ここでは、分断用加工対象物１０Ｆがシリコン基板１２のみからなるため、シリコン基板１２の表面１２ａが分断用加工対象物１０Ｆの表面（一方の端面）１０ａとなり、シリコン基板１２の裏面１２ｂが分断用加工対象物１０Ｆの裏面（他方の端面）１０ｂとなる。
　なお、分断用加工対象物１０Ｆの表面１０ａ（すなわち、シリコン基板１２の表面１２ａ）近傍には、分離用溶融処理領域１８が面状に形成されている。分離用溶融処理領域１８の形成位置は、少なくとも、シリコン基板１２の厚さ方向における中心位置よりも表面１２ａ側である。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｆの表面１０ａと加工対象物１Ｆの裏面１ｂとを表面活性化直接接合によって接合する。これにより、加工対象物１Ｆの裏面１ｂがシリコン基板１２の主面と対向することになる。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｆの裏面１０ｂをレーザ光入射面としてシリコン基板１２の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することにより、１本の切断予定ライン５に対して複数列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成する。このとき、溶融処理領域１３を起点として分断用加工対象物１０Ｆの厚さ方向に発生した亀裂１７を切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｆの裏面１０ｂに到達させる。
　続いて、分断用加工対象物１０Ｆの裏面１０ｂにエキスパンドテープ２１を貼り付ける。そして、エキスパンドテープ２１を拡張させて、分断用加工対象物１０Ｆに応力を生じさせる。すなわち、エキスパンドテープ（保持部材）を介して分断用加工対象物に力を印加する。これにより、亀裂１７を切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｆの表面１ａに到達させ、切断予定ライン５に沿って加工対象物１Ｆを切断する。
　続いて、図３３（ａ）に示すように、切断された加工対象物１Ｆから、切断された分断用加工対象物１０Ｆを取り除き、切断されたサファイア基板３１の裏面３１ｂにヒートシンク４１を取り付けることにより、１個の機能素子１５を有するＬＥＤチップ４２Ａを得る。より詳細には、切断された全ての加工対象物１Ｆ，１０Ｆをエキスパンドテープ２１から保持テープに転写する。そして、保持テープに貼り付けられた状態で、切断された加工対象物１Ｆ，１０ＦをＫＯＨ溶液等のエッチング液に浸漬させる。これにより、分断用加工対象物１０Ｆにおいて分離用溶融処理領域１８が形成された部分が相対的に素早く（選択的に）エッチングによって除去され、切断された加工対象物１Ｆから、切断された分断用加工対象物１０Ｆが剥離する。
　以上説明したように、第６の実施形態に係る加工対象物切断方法においては、上述した第１の実施形態に係る加工対象物切断方法と同様に、加工対象物１Ｆの切断予定ライン５に沿って分断用加工対象物１０Ｆのシリコン基板１２の内部に溶融処理領域１３を形成すれば、加工対象物１Ｆに切断の起点を何ら形成しなくても、加工対象物１Ｆを切断予定ライン５に沿って精度良く切断することができる。そして、得られたＬＥＤチップ４２Ａの切断面には、溶融処理領域１３等の凹凸が存在しないため、ＬＥＤチップ４２Ａの抗折強度を向上させることができると共に、ＬＥＤチップ４２Ａの端面からの光取出し効率を向上させることができる。
　また、半導体層３２内のＧａＮ層の影響によってサファイア基板３１を反らせるような応力が生じるが、分断用加工対象物１０Ｆの表面１０ａに加工対象物１Ｆの裏面１ｂを接合することで、サファイア基板３１が反るのを防止することができる。
　また、ＬＥＤチップ４２Ａを得るに際しては、切断された加工対象物１Ｆから、切断された分断用加工対象物１０Ｆを取り除き、切断されたサファイア基板３１の裏面３１ｂにヒートシンク４１を取り付ける。これにより、切断された分断用加工対象物１０Ｆが取り除かれた分だけ、ヒートシンク４１が活性層３５に近付くことになるので、ＬＥＤチップ４２Ａの冷却効率を向上させることができる。
　なお、図３３（ｂ）に示すように、切断された加工対象物１Ｆから、切断された分断用加工対象物１０Ｆを取り除かずに、切断された分断用加工対象物１０Ｆの裏面１０ｂにヒートシンク４１を取り付けることにより、１個の機能素子１５を有するＬＥＤチップ４２Ｂを得てもよい。この場合、切断された分断用加工対象物１０Ｆが、活性層３５で発生した光の反射層となるので、ＬＥＤチップ４２Ｂの発光強度を向上させることができる。
　次に、本発明の実施例について説明する。
　図３４（ａ）に示すように、厚さ１ｍｍのシリコン基板１２の表面１２ａに、厚さ０．５ｍｍのガラス基板９の裏面９ｂを陽極接合によって接合した。そして、ガラス基板９を２ｍｍ×２ｍｍ角のチップに切断するように切断予定ライン５を設定し、１本の切断予定ライン５に対して１８列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成した。図３４（ａ）の写真においては、切断予定ライン５に沿って紙面に垂直な方向にも溶融処理領域１３が形成されている。このとき、溶融処理領域１３を起点としてシリコン基板１２の厚さ方向に発生した亀裂１７は、シリコン基板１２の裏面１２ｂには到達しているが、シリコン基板１２の表面１２ａには到達していない。すなわち、割れ１７の表面１２ａ側の先端１７ａは、シリコン基板１２の内部において表面１２ａから離れている。そして、切断予定ライン５に沿ったガラス基板９の裏面９ｂ側の部分９０ｂには引張応力が生じ、切断予定ライン５に沿ったガラス基板９の表面９ａ側の部分９０ａには圧縮応力が生じていた。
　この状態で、シリコン基板１２の裏面１２ｂに貼り付けられたエキスパンドテープを拡張させて、シリコン基板１２に応力を生じさせた。これにより、亀裂１７は、シリコン基板１２の表面１２ａとガラス基板９の裏面９ｂとの界面を介してガラス基板９内に伸展して、ガラス基板９の表面９ａに到達し、その結果、切断予定ライン５に沿ってガラス基板９が切断された。図３４（ｂ）は、亀裂１７がガラス基板９内に進入した直後の写真であるが、このように、シリコン基板１２において主面と直交する方向に伸展した亀裂１７は、シリコン基板１２の表面１２ａとガラス基板９の裏面９ｂとの界面において連続的に且つその方向を殆ど変えることなく、ガラス基板９に伝わった。
　図３５は、上記実施例によって切断されたシリコン基板及びガラス基板の写真を表した図である。図３５（ａ）に示すように、切断されたシリコン基板１２及びガラス基板９をガラス基板９の表面９ａ側から見ても、また、図３５（ｂ）に示すように、切断されたシリコン基板１２及びガラス基板９を側面側から見ても、ガラス基板９が切断予定ライン５に沿って精度良く切断されていることが分かる。シリコン基板１２の切断面とガラス基板９の切断面とは、殆どずれることなく厚さ方向に平行に連続している。
　また、図３６は、他の実施例によって切断されたシリコン基板及びＬＴＣＣ基板の写真を表した図である。ここでは、２５ｍｍ×２５ｍｍ角で、厚さ１ｍｍのシリコン基板１２の表面１２ａに、２０ｍｍ×２０ｍｍ角で、厚さ０．３ｍｍのＬＴＣＣ基板２の裏面２ｂを陽極接合によって接合した。そして、ＬＴＣＣ基板２を２ｍｍ×２ｍｍ角のチップに切断するように切断予定ライン５を設定し、１本の切断予定ライン５に対して１８列の溶融処理領域１３をシリコン基板１２の内部に形成した。これにより、溶融処理領域１３を起点としてシリコン基板１２の厚さ方向に発生した亀裂をシリコン基板１２の裏面１２ｂに到達させた。
　この状態で、シリコン基板１２の裏面１２ｂに貼り付けられたエキスパンドテープを拡張させて、シリコン基板１２に応力を生じさせた。これにより、図３６（ａ）に示すように、溶融処理領域１３を起点として発生した亀裂を切断予定ライン５に沿ってＬＴＣＣ基板２の表面２ａに到達させ、切断予定ライン５に沿ってＬＴＣＣ基板２を切断した。図３６（ａ）の写真には、シリコン基板１２の切断に追従してＬＴＣＣ基板２が切断されている様子が示されている。
　そして、図３６（ｂ）に示すように、切断されたシリコン基板１２及びＬＴＣＣ基板２をＬＴＣＣ基板２の表面２ａ側から見ても、また、図３６（ｃ）に示すように、切断されたシリコン基板１２及びＬＴＣＣ基板２を側面側から見ても、ＬＴＣＣ基板２が切断予定ライン５に沿って精度良く切断されていることが分かる。シリコン基板１２の切断面とＬＴＣＣ基板２の切断面とは、殆どずれることなく厚さ方向に平行に連続している。
　ところで、主面が（１１１）面となっているシリコン基板を分断用加工対象物に用いると、劈開方向は、主面に対して５３．７°の方向となる。従って、シリコン基板において溶融処理領域を起点として発生した亀裂を主面に垂直な方向に伸展させるためには、主面が（１００）面となっているシリコン基板を分断用加工対象物に用いる場合に比べ、１本の切断予定ラインに対して形成する溶融処理領域の列数を増やしたり、分断用加工対象物と切断対象となる加工対象物との界面のより近傍に溶融処理領域を形成したりする必要がある。
　しかしながら、溶融処理領域の列数を増やしたり、界面のより近傍に溶融処理領域を形成したりすると、溶融処理領域を形成した時点で、切断対象となる加工対象物内に多くの細かい亀裂が発生してしまうことが分かった。そして、そのような多くの細かい亀裂が発生すると、切断対象となる加工対象物の切断面が蛇行するなど、切断予定ラインに沿った加工対象物の切断精度が低下するおそれがある。このことから、分断用加工対象物には、主面が（１００）面となっているシリコン基板を用いることが極めて有効であることが分かる。
　以上の加工対象物切断方法では、表面に構造物や回路やデバイス等の積層物を形成した加工対象物を切断するために、加工対象物の裏面（構造物や回路やデバイス等の積層物を形成した面と反対面）に分断用加工対象物を接合し、加工対象物には改質領域を形成せず、分断用加工対象物にレーザ光により改質領域を形成し、それを切断の起点として分断用加工対象物で発生した亀裂（割れ）を加工対象物にまで伸展させて加工対象物を切断している。そのため、加工対象物の切断面の品質は非常に高く（綺麗で）、且つそのチップの抗折強度も非常に高い。
　本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
　例えば、分断用加工対象物と切断対象となる加工対象物との接合は、陽極接合や表面活性化直接接合に限定されず、次のような接合であってもよい。すなわち、高温加熱による直接接合や、液晶ワックス、接着剤、半田等を用いた接合である。高温加熱による直接接合は、分断用加工対象物の接合面、及び切断対象となる加工対象物の接合面に、酸化性の薬品によって親水化処理を施し、水洗して乾燥させた後、分断用加工対象物の接合面と、切断対象となる加工対象物の接合面とを接触させ、その状態で、接合強度を高めるために熱処理を行う方法である。
　液晶ワックスを用いた接合は、例えば、特開２００５－５１０５５号公報に記載されているように、分断用加工対象物の接合面と、切断対象となる加工対象物の接合面との間に、所定の厚さとなるように液状の液晶ワックスを介在させ、その状態で、液晶ワックスを冷却して固化させる方法である。このように、分断用加工対象物と切断対象となる加工対象物とを液晶ワックスによって接合した場合、例えば、特開２００８－１５３３３７号公報に記載されているように、液晶ワックスを加熱して溶融させることにより、切断された加工対象物から、切断された分断用加工対象物を取り除くことができる。
　また、分断用加工対象物のシリコン基板と切断対象となる加工対象物との間には、ガラス層６の他、液晶ワックス、接着剤、半田等が介在させられる場合もあるし、シリコン基板の酸化膜等、何らかの層が介在する場合もある。
　また、切断された加工対象物から、切断された分断用加工対象物を取り除く方法は、エッチングに限定されず、切断された分断用加工対象物の研磨等であってもよい。なお、エッチングによって取り除く場合には、エッチングによって除去する部分（ガラス層６やシリコン基板１２残存部１６）を、少なくとも切断予定ライン５を含むようにパターニングしておけば、切断された加工対象物から、切断された分断用加工対象物を効率良く取り除くことができる。また、分断用加工対象物に分離用溶融処理領域１８を形成しておけば、分断用加工対象物において分離用溶融処理領域１８が形成された部分を相対的に素早く（選択的に）エッチングによって除去することができる。なお、通常、ガラスのエッチングにはＨＦ溶液が用いられ、シリコンのエッチングにはＫＯＨ溶液が用いられる。
　また、切断対象となる加工対象物は、ガラス基板、ＬＴＣＣ基板、シリコン基板を備えるものだけでなく、切断が難しいＳｉＣ基板やＬｉＴａＯ３等の圧電材料基板やセラミックス基板にも適用が可能である。
　また、分断用加工対象物（シリコン基板）と切断対象となる加工対象物の大きさ（面積）はどちらが大きくても構わないが、少なくとも分断用加工対象物の最外周（外縁）が加工対象物の最外の（すなわち、最も外縁に近い）切断予定ラインより外側となる関係となるように貼り合わせる（この場合、単純に大きさの比較だけをすると、加工対象物の大きさは分断用加工対象物より大きいことになる）。
　なお、分断用加工対象物（シリコン基板）の大きさ（面積）を加工対象物の大きさ（面積）よりも大きくすることがよい。分断用加工対象物に貼り付けられたエキスパンドテープ等の保持部材を介して分断用加工対象物に力が加わり、加工対象物の全ての切断予定ラインに対して亀裂を形成、伸展させることで加工対象物を切断するので、分断用加工対象物の大きさが大きいほうが外縁に近い部分でも切断予定ラインに沿って力が加わり易くなる。これは特に保持部材のエキスパンドを利用して加工対象物を切断する場合に有効である。また、分断用加工対象物が加工対象物より大きいので加工対象物から分断用加工対象物を剥離（分離）する際に加工対象物の全てのチップの裏面が分断用加工対象物により保護される効果もある。
　また、分断用加工対象物と切断対象となる加工対象物との界面付近にレーザ光を照射して、若しくは分断用加工対象物に改質領域を形成することに伴って、その界面や、加工対象物における界面近傍に微小な改質領域が形成されることがあってもよい。ただし、切断面の品質、強度等の観点からは、切断対象となる加工対象物には、レーザ光の照射に伴う改質領域が形成されないことが望ましい。
　また、分断用加工対象物１０に分離用溶融処理領域１８を形成するに際しては、図３７に示すように、残存部１６において切断予定ライン５に対向する部分には、分離用溶融処理領域１８を形成しないほうがよい。すなわち、切断予定ライン５に対向する部分を除いて残存部１６に分離用溶融処理領域１８を形成することが好ましい。これによれば、切断の起点となる溶融処理領域１３を分断用加工対象物１０に形成するに際し、分離用溶融処理領域１８によってレーザ光Ｌの導光が妨げられるのを防止することができる。更に、分離用溶融処理領域１８によって溶融処理領域１３から伸展した亀裂１７の進行が妨げられるのを防止することができる。
　また、溶融処理領域を起点として発生した亀裂は、分断用加工対象物において切断対象となる加工対象物と反対側の面（第１の加工対象物の他方の端面）に到達させなくてもよい。
　本発明によれば、切断対象となる加工対象物の材料に左右されず、その加工対象物を切断予定ラインに沿って精度良く切断することができる。また、加工対象物には直接加工を施すことなく、加工対象物を割れ（亀裂）のみで切断しているので、その切断面の品質は非常に高く（綺麗で）、且つそのチップの抗折強度も非常に高い。
　１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…加工対象物（第２の加工対象物）、２…ＬＴＣＣ基板、５…切断予定ライン、７…改質領域、９…ガラス基板、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ…分断用加工対象物（第１の加工対象物）、１２…シリコン基板、１３…溶融処理領域、１５…機能素子、１７…亀裂、１９，４２Ａ，４２Ｂ…チップ、２１…エキスパンドテープ（保持部材）、Ｌ…レーザ光、Ｐ…集光点。

Claims (11)

  1. 　板状の第１の加工対象物の一方の端面と板状の第２の加工対象物の他方の端面とが接合された状態で、前記第１の加工対象物にレーザ光を照射することにより、前記第２の加工対象物を複数のチップに切断するための切断予定ラインに沿って、前記第１の加工対象物に改質領域を形成する工程と、
    　前記第１の加工対象物に応力を生じさせることにより、前記改質領域を起点として発生した亀裂を前記切断予定ラインに沿って前記第１の加工対象物の他方の端面及び前記第２の加工対象物の一方の端面に到達させ、前記切断予定ラインに沿って前記第２の加工対象物を切断する工程と、
    　切断された前記第２の加工対象物から、切断された前記第１の加工対象物を取り除き、前記チップを得る工程と、を含むことを特徴とする加工対象物切断方法。
  2. 　前記第１の加工対象物の前記一方の端面と前記第２の加工対象物の前記他方の端面とは、陽極接合によって接合されることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  3. 　前記第１の加工対象物の前記一方の端面と前記第２の加工対象物の前記他方の端面とは、表面活性化直接接合によって接合されることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  4. 　前記レーザ光は、前記第１の加工対象物の前記他方の端面をレーザ光入射面として前記第１の加工対象物に照射されることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  5. 　前記応力は、前記第１の加工対象物の前記他方の端面に取り付けられた拡張可能な保持部材が拡張させられることにより前記第１の加工対象物に生じさせられることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  6. 　切断された前記第１の加工対象物は、切断された前記第２の加工対象物からエッチングによって取り除かれることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  7. 　前記第１の加工対象物に分離用改質領域を形成し、
    　前記分離用改質領域のエッチングレートが前記第１の加工対象物における非改質領域のエッチングレートよりも高いエッチング材を利用してエッチング処理を施すことにより、エッチングを行うことを特徴とする請求項６記載の加工対象物切断方法。
  8. 　前記第２の加工対象物は、複数の機能素子を有し、前記切断予定ラインは、隣り合う機能素子の間を通るように設定されることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  9. 　前記第２の加工対象物は、ガラス基板を備えることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  10. 　前記第２の加工対象物は、ＬＴＣＣ基板を備えることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
  11. 　前記第２の加工対象物は、サファイア基板を備えることを特徴とする請求項１記載の加工対象物切断方法。
PCT/JP2010/062230 2009-07-28 2010-07-21 加工対象物切断方法 Ceased WO2011013549A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/383,503 US8890026B2 (en) 2009-07-28 2010-07-21 Method for cutting processing target
EP10804295.3A EP2460633B1 (en) 2009-07-28 2010-07-21 Method for cutting processing target
CN201080029910.2A CN102470551B (zh) 2009-07-28 2010-07-21 加工对象物切断方法
KR1020117022455A KR101721709B1 (ko) 2009-07-28 2010-07-21 가공 대상물 절단 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-175835 2009-07-28
JP2009175835A JP5476063B2 (ja) 2009-07-28 2009-07-28 加工対象物切断方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011013549A1 true WO2011013549A1 (ja) 2011-02-03

Family

ID=43529208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/062230 Ceased WO2011013549A1 (ja) 2009-07-28 2010-07-21 加工対象物切断方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8890026B2 (ja)
EP (1) EP2460633B1 (ja)
JP (1) JP5476063B2 (ja)
KR (1) KR101721709B1 (ja)
CN (1) CN102470551B (ja)
TW (1) TWI542432B (ja)
WO (1) WO2011013549A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011201759A (ja) * 2010-03-05 2011-10-13 Namiki Precision Jewel Co Ltd 多層膜付き単結晶基板、多層膜付き単結晶基板の製造方法および素子製造方法
JP6012186B2 (ja) * 2012-01-31 2016-10-25 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
JP6014490B2 (ja) * 2012-12-27 2016-10-25 三星ダイヤモンド工業株式会社 分断方法、及び分断装置
CN104439711B (zh) * 2013-09-17 2017-01-18 上海华虹集成电路有限责任公司 降低芯片遭到物理应力损伤的激光划片方法
CN103792127B (zh) * 2014-01-24 2017-05-10 西安空间无线电技术研究所 一种ltcc剖面制样的制备方法
JP6413694B2 (ja) * 2014-11-25 2018-10-31 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性基板の分断方法
JP5995023B2 (ja) * 2015-10-13 2016-09-21 株式会社東京精密 半導体基板の割断方法
JP6276332B2 (ja) * 2016-07-04 2018-02-07 株式会社東京精密 ウェーハ加工システム
JP6276347B2 (ja) * 2016-08-18 2018-02-07 株式会社東京精密 ウェーハ加工システム
JP6276357B2 (ja) * 2016-09-21 2018-02-07 株式会社東京精密 ウェーハ加工方法
JP6276356B2 (ja) * 2016-09-21 2018-02-07 株式会社東京精密 ウェーハ加工方法
JP2018101678A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 株式会社ディスコ 被加工物の加工方法
JP6957185B2 (ja) * 2017-04-17 2021-11-02 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法及び半導体チップ
US11024501B2 (en) 2018-12-29 2021-06-01 Cree, Inc. Carrier-assisted method for parting crystalline material along laser damage region
US10562130B1 (en) 2018-12-29 2020-02-18 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10576585B1 (en) 2018-12-29 2020-03-03 Cree, Inc. Laser-assisted method for parting crystalline material
US10611052B1 (en) 2019-05-17 2020-04-07 Cree, Inc. Silicon carbide wafers with relaxed positive bow and related methods
TWI811784B (zh) * 2019-08-05 2023-08-11 美商蘋果公司 使用光子焊接技術之電子總成及其組裝方法
US12041728B2 (en) 2019-08-05 2024-07-16 Apple Inc. Selective soldering with photonic soldering technology
CN111785814B (zh) * 2020-07-13 2021-10-26 福建晶安光电有限公司 一种衬底及其加工方法、发光二极管及其制造方法
JP7716305B2 (ja) * 2021-10-11 2025-07-31 株式会社デンソー 半導体装置の製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003076120A1 (fr) 2002-03-12 2003-09-18 Hamamatsu Photonics K.K. Procede de traitement au laser
JP2005051055A (ja) 2003-07-29 2005-02-24 Tokyo Electron Ltd 貼合せ方法および貼合せ装置
WO2005098916A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法及び半導体チップ
JP2007118207A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Seiko Epson Corp 積層体の加工方法
JP2008112813A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2008153337A (ja) 2006-12-15 2008-07-03 Tokyo Electron Ltd 貼り合せ基板の分離方法、貼り合せ基板の分離装置及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2008146744A1 (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Hamamatsu Photonics K.K. 切断用加工方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4659300B2 (ja) 2000-09-13 2011-03-30 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及び半導体チップの製造方法
JP4109823B2 (ja) * 2000-10-10 2008-07-02 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
TWI326626B (en) * 2002-03-12 2010-07-01 Hamamatsu Photonics Kk Laser processing method
TWI520269B (zh) 2002-12-03 2016-02-01 濱松赫德尼古斯股份有限公司 Cutting method of semiconductor substrate
FR2852250B1 (fr) 2003-03-11 2009-07-24 Jean Luc Jouvin Fourreau de protection pour canule, un ensemble d'injection comportant un tel fourreau et aiguille equipee d'un tel fourreau
EP1609559B1 (en) 2003-03-12 2007-08-08 Hamamatsu Photonics K. K. Laser beam machining method
US20050027223A1 (en) 2003-06-16 2005-02-03 Nguyen Jimmy Phong Xuan Digit splint for phalangeal fractures or mallet finger injury
WO2005007335A1 (ja) * 2003-07-18 2005-01-27 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法、レーザ加工装置、及び加工生産物
JP4754801B2 (ja) * 2004-10-13 2011-08-24 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP4762653B2 (ja) * 2005-09-16 2011-08-31 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法及びレーザ加工装置
DE102005046479B4 (de) * 2005-09-28 2008-12-18 Infineon Technologies Austria Ag Verfahren zum Spalten von spröden Materialien mittels Trenching Technologie
JP4237745B2 (ja) * 2005-11-18 2009-03-11 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法
JP2007235008A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Denso Corp ウェハの分断方法およびチップ
US7897487B2 (en) * 2006-07-03 2011-03-01 Hamamatsu Photonics K.K. Laser processing method and chip
JP2008053250A (ja) * 2006-08-22 2008-03-06 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP4954653B2 (ja) 2006-09-19 2012-06-20 浜松ホトニクス株式会社 レーザ加工方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003076120A1 (fr) 2002-03-12 2003-09-18 Hamamatsu Photonics K.K. Procede de traitement au laser
JP2005051055A (ja) 2003-07-29 2005-02-24 Tokyo Electron Ltd 貼合せ方法および貼合せ装置
WO2005098916A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Hamamatsu Photonics K.K. レーザ加工方法及び半導体チップ
JP2007118207A (ja) * 2005-10-25 2007-05-17 Seiko Epson Corp 積層体の加工方法
JP2008112813A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JP2008153337A (ja) 2006-12-15 2008-07-03 Tokyo Electron Ltd 貼り合せ基板の分離方法、貼り合せ基板の分離装置及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
WO2008146744A1 (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Hamamatsu Photonics K.K. 切断用加工方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Silicon Processing Characteristic Evaluation by Picosecond Pulse Laser", PREPRINTS OF THE NATIONAL MEETINGS OF JAPAN WELDING SOCIETY, vol. 66, April 2000 (2000-04-01), pages 72 - 73
D. DU; ET AL: "Laser Induced Breakdown by Impact Ionization in Si02 with Pulse Widths from 7 ns to 150 fs", APPL. PHYS. LETT., vol. 64, no. 23, 6 June 1994 (1994-06-06), XP055214713, DOI: doi:10.1063/1.111350
See also references of EP2460633A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN102470551B (zh) 2015-07-15
TWI542432B (zh) 2016-07-21
JP2011026177A (ja) 2011-02-10
EP2460633A1 (en) 2012-06-06
KR101721709B1 (ko) 2017-03-30
JP5476063B2 (ja) 2014-04-23
CN102470551A (zh) 2012-05-23
TW201130591A (en) 2011-09-16
KR20120037365A (ko) 2012-04-19
US8890026B2 (en) 2014-11-18
EP2460633B1 (en) 2021-09-22
US20120104066A1 (en) 2012-05-03
EP2460633A4 (en) 2017-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5537081B2 (ja) 加工対象物切断方法
JP5476063B2 (ja) 加工対象物切断方法
CN100487868C (zh) 激光加工方法和半导体芯片
JP4907984B2 (ja) レーザ加工方法及び半導体チップ
JP4358762B2 (ja) 基板の分割方法
CN100487869C (zh) 激光加工方法
JP4536407B2 (ja) レーザ加工方法及び加工対象物
JP5449665B2 (ja) レーザ加工方法
JP5312761B2 (ja) 切断用加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080029910.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10804295

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117022455

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13383503

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010804295

Country of ref document: EP