加工襯底的方法與流程

2023-08-07 14:06:31

本發明涉及一種加工襯底的方法，該襯底具有第一表面以及與該第一表面相對的第二表面，在所述第一表面上形成有至少一條分割線。

背景技術：

在光學器件製作過程中，光學器件層(例如由n型氮化物半導體層和p型氮化物半導體層構成)形成在單晶襯底的正面上，所述單晶襯底諸如為藍寶石襯底、碳化矽(SiC)襯底或者氮化鎵(GaN)襯底。光學器件層是通過交叉的分割線(也被稱為「街道」)分隔的以限定不同區域，光學器件(諸如發光二極體(LED)和雷射二極體)分別形成在所述不同區域上。通過在單晶襯底的正面上設置光學器件層來形成光學器件晶圓。光學器件晶圓例如沿著分割線被分開(例如切割)以分割成形成有光學器件的不同區域，由此獲得作為晶片或晶片的單獨光學器件。

作為一種沿分割線分割晶圓(諸如光學器件晶圓)的方法，已提出了一種雷射加工方法，該方法在脈衝雷射束的焦點在待分割的目標區位中位於晶圓內部的條件下沿分割線將脈衝雷射束(該脈衝雷射束具有允許光束穿過晶圓傳輸的波長)施加至晶圓。以此方式，沿著每條分割線在晶圓內部連續形成強度減小的改變層。隨後，通過使用折斷工具沿每條分割線向晶圓施加外力，由此將晶圓分割成單獨光學器件。在JP-A-3408805中公開了這種方法。

作為另一種沿分割線分割晶圓(諸如光學器件晶圓)的方法，已經提出了在脈衝雷射束的焦點在朝向所述晶圓的背面的方向上與所述晶圓的正面間隔開的條件下將脈衝雷射束施加至晶圓，從而在單晶襯底中產生多個孔區域。每個孔區域由非晶區域和在該非晶區域中向所述晶圓的正面敞開的空間組成。隨後，通過使用折斷工具沿每條分割線向所述晶圓施加外力，由此將晶圓分割成單獨光學器件。

然而，當在上述分割方法中使用折斷工具向晶圓施加外力時，可能出現得到的晶片或晶片相對於彼此移位。這種晶片移位不僅使得拾取晶片或晶片的過程更複雜，而且產生損傷晶片或晶片的風險，例如如果它們的側表面由於移位而相互接觸。

另外，不可能通過使用折斷工具施加外力而將單獨晶片或晶片正確地相互分離。首先，晶片或晶片中的兩個或多個可能在折斷過程之後仍至少部分相互連接，使得必須在晶片分離之後檢查晶圓。其次，不可能高精確度地控制分離後的得到的晶片或晶片的外部形狀，即所述晶片或晶片的側表面的形狀。

上面提到的問題對於難於加工的透明晶體材料是特別明顯的，所述材料諸如為矽(Si)，砷化鎵(GaAs)，氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化銦(InAs)、磷化銦(InP)、碳化矽(SiC)、氮化矽(SiN)、鉭酸鋰晶體(LT)、鈮酸鋰(LN)、藍寶石(Al2O3)、氮化鋁(AlN)或二氧化矽(SiO2)等。

因此，仍需要一種加工襯底的方法，該方法允許以精確、可靠和高效的方式加工襯底。

技術實現要素：

相應地，本發明的一個目的是提供一種加工襯底的方法，該方法允許以精確、可靠和高效的方式加工襯底。該目標通過本發明的襯底加工方法實現。

本發明提供一種加工襯底的方法，該襯底具有第一表面(例如，正面)以及與該第一表面相對的第二表面(例如，背面)，在所述第一表面上形成有至少一條分割線。該方法包括從所述第一表面的那側向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，從而在所述襯底中形成多個孔區域，每個孔區域從所述第一表面朝所述第二表面延伸。每個孔區域由改變區域和在該改變區域中向所述第一表面敞開的空間組成。所述方法進一步包括沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。

向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線(即沿所述至少一條分割線的延伸方向)的多個位置。

在本發明的方法中，向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置。因此，在沿所述至少一條分割線的所述多個位置中形成所述孔區域。

根據本發明的加工方法，從所述第一表面的那側向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，從而沿所述至少一條分割線形成多個孔區域。通過形成這些孔區域，降低了在所述襯底的形成有孔區域的區位處的襯底強度。因此，大大便於沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。

另外，由於沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料，所以不必為了分割襯底而通過使用折斷工具施加外力。

可以通過沿所述至少一條分割線去除襯底材料來分割所述襯底，由此可靠地防止了襯底的得到的分離部件(諸如晶片或晶片)相對於彼此的任何移位並且使得能夠以高精確度控制這些部件的外部形狀(即，側表面)。另外，可以可靠且高效地確保這些部件相互完全分離，使得不需要隨後的晶圓檢查。

因此，本發明的加工方法允許以精確、可靠和高效的方式加工襯底。

多條分割線可以形成在襯底的第一表面上。該方法可以包括從所述第一表面的那側向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿一條或多條(優選所有)分割線的多個位置。在這種情況下，多個孔區域形成在襯底中，至少形成在沿一條或多條(優選所有)分割線的多個位置。隨後，可以沿形成有所述多個孔區域的一條或多條(優選所有)分割線去除襯底材料。

脈衝雷射束可以具有允許雷射束穿過所述襯底傳輸的波長。

可以向所述襯底施加所述脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，使得所述位置中的相鄰位置不相互重疊。

可以向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，使得所述位置中的相鄰位置之間的距離(即，相鄰位置的中心之間的距離)在3μm到50μm的範圍內，優選地在5μm到40μm的範圍內，並且更優選地在8μm到30μm的範圍內。所述多個孔區域可以形成在所述襯底中，使得在所述至少一條分割線的延伸方向上的相鄰孔區域的中心之間的距離在3μm到50μm的範圍內，優選地在5μm到40μm的範圍內，並且更優選地在8μm到30μm的範圍內。特別優選地，在所述至少一條分割線的延伸方向上的相鄰孔區域的中心之間的距離在8μm到10μm的範圍內。

所述孔區域可以在所述至少一條分割線的延伸方向上等間距地間隔開。替代地，一些或所有相鄰或鄰近孔區域可以在所述至少一條分割線的延伸方向上具有相互不同的距離。

所述孔區域的直徑可以沿從襯底的第一表面朝第二表面的方向基本恆定。

所述孔區域的直徑可以在1μm到30μm的範圍內，優選地在2μm到20μm的範圍內，並且更優選地在3μm到10μm的範圍內。

特別優選地，所述孔區域的直徑可以在2μm到3μm的範圍內。

所述多個孔區域優選地形成在所述襯底中，使得相鄰或鄰近孔區域的改變區域不彼此重疊。以此方式，可以特別可靠地確保：所述襯底維持足夠的強度或堅固性，以允許高效地進一步對所述襯底進行處理和/或加工，尤其是在沿所述至少一條分割線去除襯底材料的步驟中。

優選地，在所述至少一條分割線的寬度方向上和/或在所述至少一條分割線的延伸方向上相鄰或鄰近孔區域的外邊緣之間的距離為至少1μm。

多個孔區域可以形成在襯底中，使得相鄰或鄰近孔區域的改變區域至少部分彼此重疊。在一些實施方式中，相鄰或鄰近孔區域的改變區域沿所述襯底的厚度、僅沿孔區域的一部分延伸部分彼此重疊。例如，相鄰或鄰近孔區域的改變區域可以沿所述襯底的厚度、僅沿孔區域的更靠近所述襯底的第一表面的一部分延伸部分彼此重疊。相鄰或鄰近孔區域的改變區域可以被構造為沿所述襯底的厚度、沿孔區域的更靠近所述襯底的第二表面的一部分延伸部分彼此不重疊。

所述多個孔區域可以形成在所述襯底中，使得相鄰或鄰近孔區域的空間至少部分彼此重疊。在一些實施方式中，相鄰或鄰近孔區域的空間沿所述襯底的厚度、僅沿孔區域的一部分延伸部分彼此重疊。例如，相鄰或鄰近孔區域的空間可以沿所述襯底的厚度、僅沿孔區域的更靠近所述襯底的第一表面的一部分延伸部分彼此重疊。相鄰或鄰近孔區域的空間可以被構造為沿所述襯底的厚度、沿孔區域的更靠近所述襯底的第二表面的那部分延伸部分彼此不重疊。

一些或所有孔區域可以為基本圓柱形或錐形。

一些或所有孔區域可以為基本圓柱形，其中圓柱形的縱軸線布置為沿從襯底的第一表面朝第二表面的方向。在這種情況下，孔區域的直徑沿從所述襯底的第一表面朝第二表面的方向基本恆定。

一些或所有孔區域可以為錐形，其中所述孔區域沿所述襯底的厚度、沿所述孔區域的延伸部分漸縮。所述孔區域可以沿從襯底的第一表面朝第二表面的方向漸縮。在這種情況下，孔區域的直徑在從襯底的第一表面朝第二表面的方向上減小。

可以以如下條件向所述襯底加所述脈衝雷射束：所述脈衝雷射束的焦點位於所述第一表面上或者在從所述第一表面朝所述第二表面的方向上與所述第一表面間隔開。

所述襯底可以由所述脈衝雷射束能穿過的材料製成。在這種情況下，通過施加波長允許雷射束穿過所述襯底傳輸的脈衝雷射束而在所述襯底中形成所述多個孔區域。

可以以如下條件向所述襯底施加所述脈衝雷射束：所述脈衝雷射束的焦點位於所述第一表面上或者在與從所述第一表面朝所述第二表面的方向相反的方向上與所述第一表面間隔開。在這種情況下，以如下條件向所述襯底施加所述脈衝雷射束：所述脈衝雷射束的焦點位於所述第一表面上或者在與從所述第一表面遠離所述第二表面的方向上與所述第一表面間隔開。

可以通過施加具有如下波長的脈衝雷射束而在所述襯底中形成所述多個孔區域，該波長使得所述脈衝雷射束被所述襯底材料吸收。在這種情況下，通過雷射燒蝕來形成所述孔區域。這個方法對於加工碳化矽(SiC)襯底(諸如SiC晶圓)來說特別高效。

孔區域的縱橫比被限定為孔區域的直徑除以孔區域的沿襯底的厚度的延伸部分(即，孔區域的在襯底的厚度方向上的長度)。所述孔區域的縱橫比可以為1:5或更小，優選地為1:10或更小，並且更優選地為1:20或更小。大約1:5的縱橫比允許使用特別簡單的加工裝置。對於大約1:20或更小的縱橫比，可以以特別高效的方式形成所述孔區域。

所述孔區域的直徑可以為17.5μm或更大，優選地為35μm或更大，並且更優選地為70μm或更大。以此方式，可以在孔區域的上述縱橫比的情況下高效且可靠地實現孔區域的沿襯底的厚度的為350μm或更大的尺寸。

所述襯底可以為單晶襯底、玻璃襯底、化合物襯底(諸如，化合物半導體襯底，例如GaAs襯底)或多晶襯底(諸如陶瓷襯底)。在特別優選的實施方式中，所述襯底為單晶襯底。

改變區域為襯底的因施加脈衝雷射束而被改變的區域。例如，改變區域可以為襯底的其中襯底材料的結構已經因施加脈衝雷射束而被改變的區域。

改變區域可以為非晶區域或形成有裂紋的區域。在特別優選的實施方式中，改變區域為非晶區域。

如果改變區域為形成有裂紋(即，已形成有裂紋)的區域，則裂紋可以為微裂紋。裂紋可以具有在μm範圍內的尺寸(例如長度和/或寬度)。例如，裂紋的寬度可以在5μm至100μm的範圍內，和/或裂紋的長度可以在100μm至1000μm的範圍內。

在本發明的方法的一些實施方式中，襯底為單晶襯底，並且所述方法包括：從所述第一表面的那側向所述單晶襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，從而在所述單晶襯底中形成多個孔區域，每個孔區域從所述第一表面朝所述第二表面延伸，其中每個孔區域由非晶區域和在該非晶區域中向所述第一表面敞開的空間組成；並且沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。非晶區域使得襯底在已形成有所述多個孔區域的區位更易碎，因而進一步便於去除襯底材料的過程。可以以如下條件向所述單晶襯底加所述脈衝雷射束：所述脈衝雷射束的焦點位於所述第一表面上或者在從所述第一表面朝所述第二表面的方向上與所述第一表面間隔開。

在本發明的方法的一些實施方式中，襯底為化合物襯底或多晶襯底，並且所述方法包括：從所述第一表面的那側向所述襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，從而在所述襯底中形成多個孔區域，每個孔區域從所述第一表面朝所述第二表面延伸，其中每個孔區域由非晶區域和在該非晶區域中向所述第一表面敞開的空間組成；並且沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。非晶區域使得襯底在已形成有所述多個孔區域的區位更易碎，因而進一步便於去除襯底材料的過程。

在本發明的方法的一些實施方式中，襯底為玻璃襯底，並且所述方法包括：從所述第一表面的那側向所述玻璃襯底施加脈衝雷射束，至少施加在沿所述至少一條分割線的多個位置，從而在所述玻璃襯底中形成多個孔區域，每個孔區域從所述第一表面朝所述第二表面延伸，其中每個孔區域由形成有裂紋的區域和在該區域中向所述第一表面敞開的空間組成；並且沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。裂紋使得襯底在已形成有所述多個孔區域的區位更易碎，因而進一步便於去除襯底材料的過程。所述裂紋可以為微裂紋。

可以通過沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線切割所述襯底來去除所述襯底材料。可以例如通過使用機械切割裝置(諸如刀或鋸)、通過雷射切割、通過等離子切割(例如使用等離子源)等切割所述襯底。切割所述襯底是沿所述至少一條分割線去除襯底材料的特別高效、簡單和可靠的方式。

可以沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線機械地去除所述襯底材料。特別地，可以通過沿已形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線機械地切割所述襯底來機械地去除所述襯底材料。為此目的，可以用於諸如刀或鋸的機械切割裝置。

如上所詳述的，沿所述至少一條分割線形成所述多個孔區域降低了在形成有孔區域的區位中的襯底強度。因此，沿所述至少一條分割線機械地去除襯底材料(特別地，機械地切割所述襯底)可以以更高效的方式執行，特別地以增加的加工速度。例如，對於刀或鋸切割過程的情況，可以明顯增加刀或鋸切割速度。

另外，特別地，如果在切割過程中使用磨切刀或磨切鋸，沿所述至少一條切割線形成所述多個孔區域可以有助於實現所謂的切割刀或切割鋸的自磨快。在這種情況下，當執行襯底材料的去除時，可以同時調節刀或鋸。以此方式，可以可靠地避免刀或鋸堵塞。因此，可以以更高的加工負荷執行刀或鋸切割，從而進一步增加加工率。

一些或所有孔區域可以形成為僅沿襯底的在從第一表面朝第二表面的方向上的一部分厚度延伸。在這種情況下，孔區域的改變區域中的空間朝向襯底的第一表面而不是第二表面敞開。一些或所有孔區域可以形成為沿所述襯底的厚度的30％或更多延伸，優選地40％或更多，更優選地50％或更多，更更優選地60％或更多，並且更更更優選地70％或更多。

一些或所有孔區域可以形成為使得所述孔區域的沿所述襯底的厚度的延伸部分與在襯底材料去除步驟中去除襯底材料的深度之間的差除以孔區域的沿襯底的厚度的延伸部分位於-10％到+20％的範圍內，優選地在0％到+20％的範圍內並且更優選地在+10％到+20％的範圍內。

一些或所有孔區域可以形成為沿襯底的整個厚度延伸。在這種情況下，各個孔區域的改變區域中的空間向襯底的第一表面和第二表面敞開。

將孔區域形成為具有沿襯底的厚度的大延伸部分，例如形成為沿襯底的整個厚度延伸，這從提高用於去除襯底材料的裝置(特別地，刀或鋸)的使用壽命的角度來看是特別優選的。此外，在這種情況下，可以進一步提高上述的自磨快效應。

可以例如根據想要沿襯底的厚度完全還是部分切割襯底來適當地選擇一些或所有孔區域的沿襯底的厚度的延伸量。

可以例如通過將脈衝雷射束的焦點定位為在從第一表面朝第二表面的方向上與第一表面相距適當距離或者定位為在與從第一表面朝第二表面的方向相反的方向上與第一表面相距適當距離，準確地控制孔區域的沿襯底的厚度的延伸量。

在沿已形成有多個孔區域的至少一條分割線去除襯底材料的步驟中，可以沿襯底的在從第一表面朝第二表面的方向上的一部分厚度去除襯底材料。可以沿襯底的厚度的30％或更多，優選地40％或更多，更優選地50％或更多，更更優選地60％或更多，或者更更更優選地70％或更多，去除襯底材料。

可以去除襯底材料，使得所述孔區域的沿所述襯底的厚度的延伸部分與去除襯底材料的深度之間的差除以孔區域的沿襯底的厚度的延伸部分在-10％到+20％的範圍內，優選地在0％到+20％的範圍內並且更優選地在+10％到+20％的範圍內。

可以沿襯底的整個厚度去除襯底材料。以此方式，通過襯底材料去除過程沿至少一條分割線分割襯底。

可以在襯底材料去除過程中改變在與至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的襯底材料去除寬度(例如切割寬度)。例如，可以沿襯底厚度的一部分以第一去除寬度去除襯底材料，並且可以以第二去除寬度去除襯底材料的在襯底的厚度方向上的另一部分(例如剩餘部分)。第二去除寬度可以小於第一去除寬度。

例如，為此目的，可以使用在與至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上具有不同寬度的兩個不同切割裝置。

本發明的方法可以還包括磨削襯底的第二表面以調節襯底厚度。在此情況下，特別優選的是，形成孔區域以沿襯底的整個厚度延伸。以此方式，襯底的第二表面側的強度降低，從而允許更高效地(特別是以更高磨削速度)執行磨削過程。

可以在沿已形成有多個孔區域的至少一條分割線去除襯底材料之前執行對襯底的第二表面的磨削。

可以在沿已形成有多個孔區域的至少一條分割線去除襯底材料之後執行對襯底的第二表面的磨削。

特別地，在沿至少一條分割線去除襯底材料的步驟中，可以僅沿襯底的一部分厚度去除襯底材料。隨後，可以在沿至少一條分割線去除襯底材料之後執行對襯底的第二表面的磨削。

可以執行研磨從而將襯底厚度減小至與已沿至少一條分割線去除襯底材料所處的深度對應的厚度，例如減小至切割過程的切割深度。在此情況下，在磨削步驟中去除還沒有被沿至少一條分割線的襯底材料去除過程觸及的襯底材料，使得襯底被磨削過程沿至少一條分割線分割。

因此，可以沿襯底的厚度的剩餘部分(在該剩餘部分中，還沒有去除襯底材料)執行對襯底的第二表面的磨削，從而沿至少一條分割線分割襯底。

通過以上述方式在磨削步驟中分割襯底，可以以特別可靠、準確和高效的方式加工襯底。具體地，在磨削之前(即在減小襯底的厚度之前)在襯底上執行沿至少一條分割線去除襯底材料的步驟。因此，可以可靠地避免在沿至少一條分割線去除材料(例如切割)期間襯底變形，諸如襯底翹曲等。另外，明顯減小在沿至少一條分割線去除襯底材料期間施加至襯底的應力，從而允許獲得具有增加的晶片強度的晶片或晶片。可以防止對所得到的晶片或晶片的損傷，諸如防止形成裂紋或背面缺口。

另外，由於沿至少一條分割線、僅沿一部分襯底厚度去除襯底材料，所以提高了襯底材料去除過程的效率(特別是加工速度)。另外，延長了用於襯底材料去除步驟的裝置(例如切割裝置)的使用壽命。

對於以上述方式僅沿襯底的一部分厚度去除襯底材料以及隨後磨削襯底的第二表面從而沿至少一條分割線分割襯底的情況，特別優選的是，形成孔區域從而沿襯底的整個厚度延伸。如上所述，以此方式，可以明顯提高沿至少一條分割線去除襯底材料的步驟以及研磨步驟的效率。

在沿至少一條分割線去除襯底材料的步驟中，可以沿孔區域的在從第一表面朝第二表面的方向上的整個延伸部分或者僅沿該延伸部分的一部分去除襯底材料。可以沿孔區域的延伸部分的30％或更多，優選地40％或更多，更優選地50％或更多，更更優選地60％或更多以及更更更優選地70％或更多去除襯底材料。

在襯底的第一表面上形成的至少一條分割線可以具有在與至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度。

至少一條分割線的寬度可以在30μm到200μm的範圍內，優選地在30μm到150μm的範圍內，更優選地在30μm到100μm的範圍內。

可以從第一表面的那側向襯底施加脈衝雷射束，也施加在沿至少一條分割線的寬度方向上的多個位置。

多個孔區域可以形成在至少一條分割線的寬度內。

相鄰或鄰近孔區域可以在至少一條分割線的寬度方向上等間距地間隔開。替代地，一些或所有相鄰或鄰近孔區域可以在至少一條分割線的寬度方向上具有彼此不同的距離。孔區域可以在至少一條分割線的延伸方向和/或寬度方向上基本隨機布置。

在至少一條分割線的寬度方向上相鄰孔區域之間(即在相鄰孔區域的中心之間)的距離可以在3μm到50μm的範圍內，優選地在5μm到40μm的範圍內，並且更優選地在8μm到30μm的範圍內。

可以也將脈衝雷射束施加在沿至少一條分割線的寬度方向的多個位置，從而在至少一條分割線的寬度內形成多排孔區域，每排沿至少一條分割線的延伸方向延伸。所述多排孔區域可以在至少一條分割線的寬度方向上彼此相鄰布置。所述多排孔區域可以在至少一條分割線的寬度方向上等間距地間隔開，或者一些或所有相鄰排孔區域可以在至少一條分割線的寬度方向上具有彼此不同的距離。

在至少一條分割線的寬度方向上相鄰排孔區域之間(即在相鄰排的孔區域的中心之間)的距離可以在3μm到50μm的範圍內，優選地在5μm到40μm的範圍內，並且更優選地在8μm到30μm的範圍內。排的數目可以在2到20的範圍內，優選在4到18的範圍內，更優選地在5到15的範圍內，並且更更優選地在8到12的範圍內。

替代地，單排孔區域可以形成在至少一條分割線的寬度內。例如，孔區域的直徑可以為17.5μm或更大，優選地為35μm或更大，並且更優選地為70μm或更大。

通過如上所述在分割線的寬度內形成在分隔線的寬度方向上彼此相鄰布置的多排孔區域，可以使得特別地通過使用切割過程(例如機械切割過程)沿分割線去除襯底材料的過程更高效。

另外，可以使用一系列的用於沿至少一條分割線去除襯底材料的裝置，例如多種機械切割裝置，諸如刀或鋸，例如所述機械切割裝置具有不同的切割寬度。另外，例如，由於襯底的形成有孔區域的區位的強度降低，所以可以使用具有降低硬度和強度的切割刀或鋸，從而允許降低切割裝置或設備的成本。此外，可以延長切割裝置或設備的使用壽命。

多排孔區域可以形成為使得相鄰排之間的距離在所述至少一條分割線的寬度方向上的所述至少一條分割線的中心處或靠近該中心處比在遠離所述至少一條分割線的寬度方向上的所述至少一條分割線的中心的位置處(例如在分割線的邊緣區域或側區域中)更大。特別地，所述多排孔區域可以僅存在於所述至少一條分割線的這些邊緣區域或側區域中。

通過將所述多排孔區域布置成相鄰排之間的距離在所述分割線的中心處比在遠離所述分割線的中心布置的位置處更大，可以使形成孔區域的過程更高效，這是因為可以減少了孔區域的數目。另外，由於所述多排孔區域存在於所述至少一條分割線的邊緣或側區域中，所以可以可靠地避免在切割過程中例如通過產生缺口或裂紋對襯底的獲得的分割部件(諸如晶片和晶片)的側表面造成的損壞。

可以沿已通過使用切割裝置機械地切割襯底而形成有所述多個孔區域的所述至少一條分割線去除襯底材料。

襯底的已形成有一排孔區域或多排孔區域的區位的在與所述至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度可以小於所述切割裝置的在所述至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度。所述襯底的已形成多排孔區域的區位是襯底的在所述至少一條分割線的寬度方向上位於最外面的兩排孔區域之間的區位。

以此方式，可以可靠地確保：在機械地切割所述襯底的過程中，可以去除所述襯底的已形成有孔區域的整個區位。因此，可以實現在分割襯底的過程中獲得的襯底部件(諸如晶片和晶片)的外或側表面的特別高質量。

襯底的已形成有一排或多排孔區域的區位的在與所述至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度可以大於所述切割裝置的在與所述至少一條分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度。以此方式，可以以特別高效和快速的方式執行切割過程。可以隨後去除在切割過程之後保留在襯底的分離部件上的孔區域，例如通過拋光所得到的襯底部件(例如晶片或晶片)的外表面或側表面。

襯底的已形成有一排或多排孔區域的區位的寬度可以在切割裝置的寬度的大約80％到120％的範圍內，優選地在90％到110％的範圍內，並且更有選地在95％到105％的範圍內。以此方式，可以確保，可以以高效的方式執行切割過程，同時獲得具有高質量的外表面或側表面的分離的襯底部件(諸如晶片或晶片)。

襯底的已形成有一排或多排孔區域的區位的寬度可以在所述至少一條分割線的寬度的大約80％到120％的範圍內，優選地在80％到110％的範圍內，更有選地在80％到105％的範圍內，更更優選地在90％到105％的範圍內，並且更更更優選地在95％到105％的範圍內。

靠近所述至少一條分割線的在所述至少一條分割線的寬度方向上的中心布置的一排或多排孔區域可以用如下的脈衝雷射束形成，該脈衝雷射束的功率比用於形成遠離所述至少一條分割線的在所述至少一條分割線的寬度方向上的中心布置的一排或多排孔區域所用的脈衝雷射束的功率更高。以此方式，可以進一步提高沿所述至少一條分割線特別地通過切割(例如，機械切割)去除襯底材料的過程的效率。

所述襯底可以由所述脈衝雷射束能穿過的材料製成。在這種情況下，通過施加波長允許雷射束穿過襯底傳輸的脈衝雷射束而在所述襯底中形成所述多個孔區域。

替代地，可以通過施加具有如下波長的脈衝雷射束而在襯底中形成所述多個孔區域，該波長使得所述脈衝雷射束被襯底材料吸收。在這種情況下，通過雷射燒蝕來形成所述孔區域。

例如，如果所述襯底為矽(Si)襯底，則所述脈衝雷射束可以具有1.5μm或更大的波長。

例如，所述脈衝雷射束可以具有在0.5ps到20ps的範圍內的脈衝寬度。

例如，所述襯底可以為半導體襯底、玻璃襯底、藍寶石(Al2O3)襯底、陶瓷襯底(諸如氧化鋁陶瓷襯底)、石英襯底、氧化鋯襯底、PZT(鋯鈦酸鉛)襯底、聚碳酸酯襯底或光學晶體材料襯底等。

特別地，例如，所述襯底可以為矽(Si)襯底，砷化鎵(GaAs)襯底，氮化鎵(GaN)襯底、磷化鎵(GaP)襯底、砷化銦(InAs)襯底、磷化銦(InP)襯底、碳化矽(SiC)襯底、氮化矽(SiN)襯底、鉭酸鋰晶體(LT)襯底、鈮酸鋰(LN)襯底、藍寶石(Al2O3)襯底、氮化鋁(AlN襯底)或二氧化矽(SiO2)襯底等。

所述襯底可以由上述材料中的單種材料或者不同材料(例如兩種或更多種)的組合製成。

可以使用聚焦透鏡來聚焦脈衝雷射束。聚焦透鏡的數值孔徑(NA)可以被設定為使得通過將聚焦透鏡的數值孔徑除以襯底的折射率(n)而獲得的值在0.05到0.2的範圍內。以此方式，可以以特別可靠和高效的方式形成孔區域。

附圖說明

下文中參照附圖解釋本發明的非限制性實施例，其中：

圖1示出通過本發明的方法待加工的作為襯底的光學器件晶圓，其中圖1中的(a)為晶圓的立體圖，並且圖1中的(b)為圖1中的(a)中圓圈區域的放大圖；

圖2是示出其中圖1中的(a)的光學器件晶圓附接至由環形框架支撐的膠帶的狀態的立體圖；

圖3示出用於向圖1中的(a)的光學器件晶圓施加脈衝雷射束的雷射加工設備的一部分的立體圖；

圖4中的(a)至圖4中的(e)為示出根據本發明的方法的實施方式在圖1中的(a)的光學器件晶圓中形成多個孔區域的步驟的視圖；

圖5是示出聚焦透鏡的數值孔徑(NA)、光學器件晶圓的折射率(n)和通過將數值孔徑除以折射率而獲得的值(S＝NA/n)之間的關係的示意圖；

圖6示出根據本發明的加工方法的實施方式分割光學器件晶圓的過程，其中圖6中的(a)和(b)是示出沿分割線去除襯底材料的步驟的剖視圖，並且圖6中的(c)是示出磨削步驟的剖視圖；

圖7示出用於本發明的兩個不同實施方式的沿分割線去除襯底材料的步驟，其中圖7中的(a)和圖7的(b)是示出用於一個實施方式的襯底材料去除步驟的剖視圖，並且圖7中的(c)和圖7中的(d)是示出用於另一實施方式的襯底材料去除步驟的剖視圖；

圖8中的(a)至圖8中的(g)示出了用於本發明的其他不同實施方式的沿分割線去除襯底材料的步驟；以及

圖9中的(a)和圖9中的(b)示出用於本發明的方法的不同實施方式的布置多排孔區域的實施例。

具體實施方式

現在將參照附圖描述本發明的優選實施方式。所述優選實施方式涉及加工作為襯底的光學器件晶圓的方法。

光學器件晶圓可以在磨削之前具有μm範圍內的厚度，優選地該厚度在200μm至1500μm的範圍內。

圖1中的(a)是待通過本發明的加工方法加工的作為襯底的光學器件晶圓2的立體圖。光學器件晶圓2為單晶襯底。

在其他實施方式中，待通過本發明的加工方法加工的襯底可以是：玻璃襯底；或者化合物襯底，諸如化合物半導體襯底(例如，GaAs襯底)；或者多晶襯底，諸如陶瓷襯底。

圖1中的(a)中示出的光學器件襯底2基本由厚度例如為300μm的藍寶石襯底構成。多個光學器件21——諸如發光二極體(LED)和雷射二極體——形成在藍寶石襯底的正面2a(即第一表面)上。光學器件21以網格或矩陣布置方式設置在藍寶石襯底的正面2a上。光學器件21由多個交叉的分割線22分隔開，所述分割線形成在藍寶石襯底的正面2a上，即形成在光學器件晶圓2的正面上。

在下文中，將參照圖2至圖6中的(c)描述用於加工作為襯底的光學器件晶圓2的本發明的方法的優選實施方式。

首先，執行晶圓支撐步驟，使得光學器件晶圓2附接至由環形框架支撐的膠帶(諸如切割膠帶)。具體地，如圖2所示，膠帶30(例如切割膠帶)的外圍部由環形框架3支撐，以便由膠帶30封閉環形框架3的內部開口。光學器件晶圓2的背面2b(即第二表面)附接至膠帶30。因此，附接至膠帶30的光學器件晶圓2的正面2a朝上，如圖2所示。

圖3示出了雷射加工設備4的一部分，該雷射加工設備用於在進行上述的晶圓支撐步驟之後在光學器件晶圓2上沿分割線22執行雷射加工。如圖3所示，雷射加工設備4包括：卡盤41，用於保持工件，具體地該工件是光學器件晶圓2；雷射束施加裝置42，用於向保持在卡盤41上的工件施加雷射束；以及成像裝置43，用於對保持在卡盤41上的工件進行成像。卡盤41具有作為保持表面的上表面，該保持表面用於在吸力作用下將工件保持在所述保持表面上。卡盤41能通過進給裝置(未示出)沿在圖3中由箭頭X指示的進給方向移動。另外，卡盤41能通過分度裝置(未示出)沿在圖3中由箭頭Y指示的分度方向移動。

雷射束施加裝置42包括在基本水平方向延伸的圓柱形殼體421。殼體421包含脈衝雷射束振蕩裝置(未示出)，該脈衝雷射束振蕩裝置包括脈衝雷射振蕩器和重複頻率設定裝置。另外，雷射束施加裝置42包括安裝在殼體421的前端上的聚焦裝置422。聚焦裝置422包括用於聚焦由脈衝雷射束振蕩裝置振蕩的脈衝雷射束的聚焦透鏡422a。

聚焦裝置422的聚焦透鏡422a的數值孔徑(NA)被設定成通過將聚焦透鏡422a的數值孔徑除以單晶襯底的折射率(n)而獲得的值位於0.05至0.2的範圍內。

雷射束施加裝置42進一步包括用於調節由聚焦裝置422的聚焦透鏡422a聚焦的脈衝雷射束的焦點位置的焦點位置調節裝置(未示出)。

成像裝置43安裝在雷射束施加裝置42的殼體421的前端部上。成像裝置43包括：用於通過使用可見光對工件進行成像的常規成像裝置(未示出)，諸如CCD；用於向工件施加紅外光的紅外光施加裝置(未示出)；用於捕獲由紅外光施加裝置施加至工件的紅外光的光學系統(未示出)；以及紅外成像裝置(未示出)，諸如紅外CCD，用於輸出與由所述光學系統捕獲的紅外光對應的電信號。來自成像裝置43的圖像信號輸出傳送到控制裝置(未示出)。

當通過使用雷射加工設備4沿光學器件晶圓2的分割線22執行雷射加工時，執行定位步驟，以使得聚焦裝置422的聚焦透鏡422a和單晶襯底(即光學器件晶圓2)在沿聚焦透鏡422a的光軸的方向上相對於彼此定位，使得脈衝雷射束的焦點位於在沿光學器件晶圓2的厚度的方向上的期望位置，即在從正面2a(即第一表面)朝背面2b(即第二表面)的方向上距正面2a一期望距離。

在其他實施方式中，脈衝雷射束的焦點可以位於正面2a上或者在與從正面2a朝背面2b的方向相反的方向上距正面2a一期望距離。

當執行根據本發明的當前實施方式的加工方法時，附接至膠帶30的光學器件晶圓2首先在膠帶30與卡盤41的上表面接觸的條件下放置在圖3中示出的雷射加工設備4的卡盤41上(見圖3)。隨後，抽吸裝置(未示出)運行以在吸力的作用下將光學器件晶圓2通過膠帶30保持在卡盤41上(晶圓保持步驟)。因此，保持在卡盤41上的光學器件晶圓2的正面2a朝上。雖然為了更好的顯示，支撐膠帶30的環形框架3未在圖3中示出，但是環形框架3由設置在卡盤41上的框架保持裝置(諸如夾具等)保持。隨後，在吸力作用下保持光學器件晶圓2的卡盤41通過操作進給裝置而移動到位於成像裝置43正下方的位置。

在卡盤41位於成像裝置43正下方的條件下，通過成像裝置43和控制裝置(未示出)進行對準操作，以便檢測待雷射加工的光學器件晶圓2的目標區位。具體地，成像裝置43和控制裝置進行圖像處理，諸如圖像匹配，以便將在光學器件晶圓2上在第一方向上延伸的分割線22與雷射束施加裝置42的聚焦裝置422對準。這樣，進行雷射束施加位置的對準(對準步驟)。也對在光學器件晶圓2上在與第一方向垂直的第二方向上延伸的所有其他分割線22以類似的方式進行該對準步驟。

在對光學器件晶圓2的正面2a上的所有分割線22執行上面詳述的對準步驟之後，卡盤41移動到雷射束施加裝置42的聚焦裝置422所處的雷射束施加區位，如圖4中的(a)所示。在第一方向上延伸的預定分割線22的一端(圖4中的(a)中的左端)位於聚焦裝置422正下方。另外，焦點位置調節裝置(未示出)運行以在沿聚焦透鏡422a的光軸的方向上移動聚焦裝置422，使得由聚焦透鏡422a聚焦的脈衝雷射束LB的焦點P在從光學器件晶圓2的正面2a朝背面2b的方向上(即在光學器件晶圓2的厚度方向上)距光學器件晶圓2的正面2a一期望距離(定位步驟)。

在該優選實施方式中，脈衝雷射束LB的焦點P位於光學器件晶圓2內部，處於施加有脈衝雷射束LB的光學器件晶圓2的正面2a(上表面)附近的位置。例如，焦點P可以距正面2a在5μm至10μm範圍內的距離。

在執行上述定位步驟之後，執行孔區域形成步驟，使得雷射束施加裝置42運行以從聚焦裝置422向光學器件晶圓2施加脈衝雷射LB，由此形成從脈衝雷射LB的焦點P所處的光學器件晶圓2的正面2a向晶圓2的背面2b延伸的孔區域。所述孔區域由改變區域(即非晶區域)和在該非晶區域中朝光學器件晶圓2的正面2a和背面2b敞開的空間構成。

具體地，脈衝雷射束LB(該脈衝雷射束具有允許雷射束LB穿過構成光學器件晶圓2的藍寶石襯底傳輸的波長)由聚焦裝置422施加至光學器件晶圓2，並且卡盤41在由圖4中的(a)中的箭頭X1指示的方向上以預定進給速度移動(孔區域形成步驟)。當預定分割線22的另一端(圖4中的(b)中的右端)到達位於聚焦裝置422正下方的位置(如圖4中的(b)所示)時，停止脈衝雷射束LB的施加，並且也停止卡盤41的移動。

通過沿預定分割線22執行上述的孔區域形成步驟，沿分割線22在光學器件晶圓2中形成多個孔區域23，每個孔區域23由改變區域(即非晶區域232)和在非晶區域232中朝光學器件晶圓2的正面2a和背面2b敞口的空間231組成，如圖4中的(c)和(d)所示。可以以在分割線22的延伸方向上的預定相等間隔沿分割線22形成孔區域23，如圖4中的(c)所示。例如，在分割線22的延伸方向上的相鄰孔區域23之間的距離可以在8μm至30μm的範圍內，例如大約16μm(＝(工作進給速度：800mm/s)/(重複頻率：50kHz))。

如圖4中的(d)和圖4中的(e)所示，每個孔區域23由直徑為大約1μm的空間231和圍繞空間231形成且外徑為大約16μm的非晶區域232組成。在這個優選實施方式中，相鄰孔區域23的非晶區域232被形成為相互不重疊，雖然這在附圖中未示出(在這方面，參見圖9中的(a)和(b))。具體地，相鄰孔區域23之間的距離被選擇為稍大於非晶區域232的外徑。因此，相鄰或鄰近孔區域23的非晶區域相互分離。

在其他實施方式中，襯底可以例如為玻璃襯底，並且改變區域可以為在玻璃襯底中形成裂紋的區域。在玻璃襯底中形成的裂紋可以為微裂紋。

在上述的孔區域形成步驟中形成的每個孔區域23從光學器件晶圓2的正面2a延伸到其背面2b。因此，即使當光學器件晶圓2的厚度是大的，為形成每個孔區域23施加脈衝雷射束LB一次就足夠了，使得可以大大提高生產率。另外，在孔區域形成步驟中沒有碎片分散，使得可以可靠地防止降低得到的器件的質量。

分割線22具有在與分割線的延伸方向基本垂直的方向上的寬度w，如圖1中的(b)示意性示出的。沿預定的分割線22執行上述的孔區域形成步驟兩次或更多次，同時在分度方向(在圖3中由箭頭Y指示)上相對於雷射束施加裝置42稍微移動光學器件晶圓2，從而也將脈衝雷射束LB施加在沿分割線22的寬度方向的多個位置。以此方式，也沿分割線22的寬度方向形成多個孔區域23。孔區域23可以布置為在分割線22的延伸方向和/或寬度方向上的相鄰孔區域23之間的距離不同，如圖1中的(b)示意性示出的。

多排孔區域23可以形成在分割線22的寬度w內，每排沿分割線22的延伸方向延伸，其中所述多排布置為在分割線22的寬度方向上彼此相鄰。多排孔區域23可以在分割線22的寬度方向上等間隔地布置，如圖6、圖7和圖8中的(a)至(d)示意性示出的。替代地，在分割線22的寬度方向上相鄰排的孔區域23之間的距離可以不同。例如，在相鄰排的孔區域23之間的距離可以在分割線22的中心處或靠近該中心處比在遠離該中心的位置(即在分割線22的寬度方向上的側面或邊緣)更大，如圖8中的(e)和(f)所示。

在其他實施方式中，單排孔區域23可以形成在分割線22的寬度w內。

在如上所述沿預定分割線22多次執行孔區域形成步驟之後，卡盤41在分度方向(在圖3中由箭頭Y指示)上移動在光學器件晶圓2上在第一方向上延伸的分割線22的節距(分度步驟)。隨後，沿在第一方向上延伸的下一條分割線22以與上述相同的方式執行孔區域形成步驟多次。這樣，沿在第一方向上延伸的所有分割線22執行孔區域形成步驟多次。之後，將轉卡盤41旋轉90°，以便沿在與第一方向垂直的第二方向上延伸的所有其他分割線22以與上述相同的方式多次執行孔區域形成步驟。

下文中，將參照圖5討論聚焦透鏡422a的數值孔徑(NA)、光學器件晶圓2的折射率(n)以及通過將數值孔徑除以折射率而獲得的值(S＝NA/n)之間的關係。如圖5所示，進入聚焦透鏡422a的脈衝雷射束LB以相對於聚焦透鏡422a的光軸OA成角度α聚焦。聚焦透鏡422a的數值孔徑表示為sinα(即，NA＝sinα)。當被聚焦透鏡422a聚焦的脈衝雷射束LB施加至作為襯底的光學器件晶圓2時，脈衝雷射束LB以相對光軸OA成角度β折射，由於光學器件晶圓2的密度大於空氣的密度。根據光學器件晶圓2的折射率，相對於光軸OA的該角度β不同於角度α。由於折射率表示為N＝sinα/sinβ，所以通過將數值孔徑除以光學器件晶圓2的折射率而獲得的值(S＝NA/n)表達為sinβ。發現將sinβ設定在0.05至0.2的範圍內允許以特別高效和可靠的方式形成孔區域23。

可以使用波長在300nm至3000nm範圍內、脈衝寬度在0.5ps至20ps、平均功率為0.2W至10.0W以及重複頻率為10kHz至80kHz的脈衝雷射束執行孔區域形成步驟。在孔區域形成步驟中相對於雷射束施加裝置42移動光學器件晶圓2的工作進給速度可以在500mm/s至1000mm/s的範圍內。

如果半導體襯底用作待由本發明的方法加工的襯底(例如單晶襯底)，則在將脈衝雷射束LB的波長設定為是與半導體襯底的帶隙對應的波長的兩倍或更多倍的值的情況下，可以以特別高效和可靠的方式形成孔區域23。

在以上述方式執行孔區域形成步驟之後，執行分割光學器件晶圓2的步驟，如下面參照圖6中的(a)至(c)詳細描述的。

圖6中的(a)示出了包括分割線22的光學器件晶圓2的一部分的剖視圖。如上所指出的，多排孔區域23(即，六排孔區域23)形成在分割線22的寬度內，每排沿分割線22的延伸方向延伸。多排孔區域23在分割線22的寬度方向上等間距地相互相鄰布置。雖然在圖6中的(a)中示出僅一條分割線22，但是剩餘分割線22以與該圖中示出的相同方式設有多排孔區域23。

在分割光學器件晶圓2的過程中，首先，使用切割裝置6，諸如旋轉刀或鋸，沿分割線22去除襯底材料，如圖6中的(a)和圖6中的(b)示意性示出的。如這些圖所示，光學器件晶圓2的已形成有多排孔區域23的區位的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度與切割裝置6的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度基本相同。

切割裝置6朝光學器件晶圓2的正面2a移動並且使切割裝置6切入晶圓2的已形成有多排孔區域23的區位中，如由圖6中的(a)和圖6中的(b)中的箭頭所指示的。如圖6中的(c)所示，在切割步驟中，沿光學器件晶圓2的在從正面2a朝背面2b的方向上的厚度的僅一部分去除襯底材料。例如，在切割步驟中，可以沿光學器件晶圓2的厚度的大約50％去除襯底材料。

對於在光學器件晶圓2的正面2a上形成的所有分割線22以上述的方式執行切割步驟。隨後，使用磨削設備(未示出)磨削光學器件晶圓2的背面2b，如圖6中的(c)所示。

磨削設備可以包括用於保持工件的卡盤(未示出)以及用於磨削在卡盤上保持的工件的磨削裝置。卡盤可以具有用作保持表面的上表面，該保持表面用於在吸力作用下將工件保持在所述保持表面上。磨削裝置可以包括：心軸殼體(未示出)；旋轉心軸(未示出)，該旋轉心軸以可旋轉的方式支撐至所述心軸殼體並且適於被驅動機構(未示出)旋轉；安裝件(未示出)，該安裝件固定至旋轉心軸的下端；以及磨削工具8(見圖6中的(c))，該磨削工具安裝在安裝件的下表面。磨削工具8可以包括圓形基部81和安裝在圓形基部81的下表面上的磨元件82。

通過將晶圓2保持在磨削設備的卡盤(未示出)上以使得晶圓2的正面2a接觸卡盤的上表面，執行對光學器件晶圓2的背面2b的磨削。因此，晶圓2的背面2b朝上。隨後，上面保持有光學器件晶圓2的卡盤圍繞與光學器件晶圓2的平面垂直的的軸線旋轉，並且磨削工具8圍繞與圓形基部81的平面垂直的軸線旋轉。在以此方式使卡盤和磨削工具8旋轉的同時，使磨削工具8的磨元件82與晶圓2的背面2b接觸，從而磨削背面2b。沿光學器件晶圓2的厚度的剩餘部分(在切割步驟中沒有去除該剩餘部分中的襯底材料)執行磨削，從而沿分割線22分割晶圓2。

以此方式分隔光學器件晶圓2允許以特別準確、可靠和高效的方式獲得具有高晶片強度和高質量側表面的各個晶片或晶片(未示出)。

下文中，將參照圖7和圖8描述本發明的其他優選實施方式。

這些實施方式與上面參照圖1至圖6詳述的實施方式的不同在於孔區域23的布置以及沿分割線去除襯底材料的步驟的細節。

圖7中的(a)和(b)中示出的襯底材料去除步驟(即切割步驟)與圖6中的(a)和(b)中示出的襯底材料去除步驟的不同主要在於：光學器件晶圓2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度小於切割裝置6的寬度，如圖7中的(a)所示。另外，如圖7中的(b)所示，沿光學器件晶圓2的整個厚度去除襯底材料，即，通過切割裝置6沿晶圓2的整個厚度對晶圓2進行切割。

以此方式執行襯底材料去除步驟提供了如下益處：可以以特別可靠的方式防止孔區域23保持在得到的晶片或晶片的側表面2c上(參見圖7中的(b))。因此，可以以簡單的方式獲得高質量的晶片或晶片。

圖7中的(c)和(d)中示出的襯底材料去除步驟(即，切割步驟)與圖6中的(a)和(b)中示出的襯底材料去除步驟的不同主要在於：光學器件晶圓2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度大於切割裝置6的寬度，如圖7中的(c)所示。另外，沿光學器件晶圓2的整個厚度去除襯底材料，即，通過切割裝置6沿晶圓2的整個厚度對晶圓2進行切割。

以此方式，可以特別高效地執行襯底材料去除步驟，這是因為可以可靠地確保切割裝置6與光學器件晶圓2接觸的基本整個切割區位的強度已經因孔區域23的形成而降低。

如果需要，可以在另外的磨削或拋光步驟中去除在得到的晶片或晶片的側表面2c上保留的孔區域23(見圖7中的(d))。

如圖6中的(a)、圖7中的(a)和(c)以及圖8中的(a)和(c)示意性示出的，孔區域23可以形成為沿光學器件晶圓2的整個厚度延伸。在這種情況下，孔區域23的非晶區域232中的空間231朝向光學器件晶圓2的正面2a和背面2b敞開。如上詳述的，該方法便於襯底材料去除步驟和磨削步驟二者。

替代地，如圖8中的(b)和(f)示意性示出的，孔區域23可以形成為僅沿光學器件晶圓2的一部分厚度延伸。以這樣的方式，可以以特別高效的方式執行孔區域23的形成。

如圖6中的(b)和圖8中的(c)所示，可以僅沿光學器件晶圓2的一部分厚度去除襯底材料，例如，可以僅沿光學器件晶圓2的一部分厚度切割光學器件晶圓2。在這種情況下，可以例如通過以上面詳細描述的方式磨削光學器件晶圓2的背面2b來分割光學器件晶圓2。

替代地，如圖7中的(b)和(d)以及圖8中的(d)示意性示出的，可以沿光學器件晶圓2的整個厚度去除襯底材料，例如，可以沿晶圓2的整個厚度切割晶圓2。

相鄰排孔區域23之間的距離可以對於布置得更靠近分割線22的中心的多排孔區域來說比對於布置得更遠離分割線22的中心的多排孔區域23來說更大，如圖8中的(e)和(f)示意性示出的。在這種情況下，必須形成更少排孔區域23，從而提高孔區域形成步驟的效率。另外，在遠離分割線22的中心的相鄰排孔區域23之間的更小距離保證了：可以防止在切割過程中對得到的晶片或晶片的側表面的損壞，諸如形成缺口或裂紋。孔區域23可以形成為沿光學器件晶圓2的整個厚度延伸(參見圖8中的(e))或形成為沿光學器件晶圓2的僅一部分厚度延伸(參見圖8中的(f))。

沿分割線22去除襯底材料的步驟可以以不同的材料去除寬度執行。例如，在第一材料去除步驟中，可以以第一寬度去除襯底材料，並且在第二材料去除步驟中，可以以第二寬度去除襯底材料。第二去除寬度可以小於第一去除寬度。

具體地，如圖8中的(g)所示，在襯底材料去除步驟中，可以首先用第一切割裝置6沿光學器件晶圓2的一部分厚度切割光學器件晶圓2。第一切割裝置6的寬度可以與光學器件晶圓2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度基本相等。隨後，可以使用第二切割裝置6』(在圖8中的(g)中由虛線示出的)以大於第一切割裝置6的寬度的寬度切割已形成有多排孔區域23的區位的剩餘部分。

在分割線22的寬度方向上布置得更靠近分割線22的中心的一排或多排孔區域23(例如參見圖6中的(a)和(b)，圖7中的(a)和(c)以及圖8中的(a)至(g))可以用功率比用於形成在分割線22的寬度方向上布置得更遠離分割線22的中心的一排或多排孔區域23所用的脈衝雷射束LB更高的脈衝雷射束LB形成。

圖9中的(a)和(b)示出用於本發明的方法的不同實施方式的多排孔區域23的布置的實施例。如這些圖所示，孔區域23不相互重疊。

圖9中的(a)示出其中七排孔區域沿分割線22的寬度方向相互緊鄰布置。分割線22具有大約100μm的寬度w1。襯底2的已形成有多排孔區域23的區位的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度w2為大約48μm。

在分割線22的延伸方向上的相鄰孔區域23的中心之間的距離w3在8μm至10μm的範圍內。在分割線22的寬度方向上的相鄰排孔區域23之間(即在相鄰排的孔區域23的中心之間)的距離w4在8μm至10μm的範圍內。孔區域23具有在2μm至3μm的範圍內的直徑d。

在分割線22的寬度方向上的相鄰孔區域23的外邊緣之間的距離w5為1μm更大。在分割線22的延伸方向上的相鄰孔區域23的外邊緣之間的距離w6為1μm或更大。

可以例如通過使用諸如刀或鋸的切割裝置(未示出)沿形成有孔區域23的分割線22去除襯底材料。特別優選地，切割裝置的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度可以稍大於襯底2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度w2。例如，切割裝置的寬度可以為大約50μm。

圖9中的(b)中示出的多排孔區域23的布置與圖9中的(a)中示出的多排孔區域23的布置的不同僅在於孔區域23的排數、分割線22的寬度w1以及襯底2的已形成有多排孔區域23的區位的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度w2。

具體地，圖9中的(b)示出了其中三排孔區域23沿分割線22的寬度方向相互緊鄰布置的實施例。圖9中的(b)示出的分割線22具有大約50μm的寬度w1。襯底2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度w2為大約22μm。

可以例如通過使用諸如刀或鋸的切割裝置(未示出)沿圖9中的(b)示出的形成有孔區域23的分割線22去除襯底材料。特別優選地，切割裝置的在與分割線22的延伸方向基本垂直的方向上的寬度可以稍大於襯底2的已形成有多排孔區域23的區位的寬度w2。例如，切割裝置的寬度可以為大約25μm。

在其他實施方式中，單排孔區域23可以形成在分割線22的寬度內。