基板加工方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103025473 A (43)申请公布日 2013.04.03 C N 1 0 3 0 2 5 4 7 3 A *CN103025473A* (21)申请号 201180036058.6 (22)申请日 2011.07.19 2010-167433 2010.07.26 JP B23K 26/38(2006.01) B23K 26/00(2006.01) B23K 26/04(2006.01) H01L 21/306(2006.01) (71)申请人浜松光子学株式会社 地址日本静冈县 (72)发明人下井英树 荒木佳祐 (74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限 公。

2、司 11322 代理人杨琦 (54) 发明名称 基板加工方法 (57) 摘要 一种用来将沿着规定的线（12）的空间形成于 硅基板（11）的基板加工方法，其具备：通过将作 为椭圆率为1以外的椭圆偏振光的激光（L）聚光 于硅基板（11），沿着线（12）在硅基板（11）的内 部形成多个改质点（S），从而形成包含多个改质 点（S）的改质区域（7）的第1工序；以及在第1工 序之后，通过对硅基板（11）实施各向异性蚀刻处 理，沿着改质区域（7）使蚀刻选择性地进展，从而 在硅基板（11）形成空间的第2工序，在第1工序 中，以激光（L）相对于硅基板（11）的移动方向与 激光（L）的偏振光方向所成的角度为45以。

3、上的 方式将激光（L）聚光于硅基板（11），并以沿着线 （12）排成一列的方式来形成多个改质点（S）。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.23 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2011/066357 2011.07.19 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/014722 JA 2012.02.02 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书11页 附图21页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 21 页 1/1页 2 1.一种基板加工方法，其特征在于， 是用来将沿着规定。

4、的线的空间形成于硅基板的基板加工方法， 其具备： 第1工序，通过将作为椭圆率为1以外的椭圆偏振光的激光聚光于所述硅基板，从而沿 着所述线在所述硅基板的内部形成多个改质点，形成包含多个所述改质点的改质区域；以 及 第2工序，在所述第1工序之后，通过对所述硅基板实施各向异性蚀刻处理，沿着所述 改质区域使蚀刻选择性地进展，从而在所述硅基板形成所述空间， 在所述第1工序中，以所述激光相对于所述硅基板的移动方向与所述激光的偏振光方 向所成的角度为45以上的方式将所述激光聚光于所述硅基板，并以沿着所述线排成一列 的方式形成多个所述改质点。 2.如权利要求1所述的基板加工方法，其特征在于， 在所述第1工序中。

5、，在从与所述激光相对于所述硅基板的入射方向垂直的规定的方向 看的情况下，以邻接的改质点的一部分相互重叠的方式，形成多个所述改质点。 3.如权利要求1或2所述的基板加工方法，其特征在于， 在所述第1工序中，以所述移动方向与所述偏振光方向所成的角度为90的方式将所 述激光聚光于所述硅基板。 4.如权利要求13中的任一项所述的基板加工方法，其特征在于， 所述椭圆偏振光是椭圆率为零的直线偏振光。 5.如权利要求14中的任一项所述的基板加工方法，其特征在于， 所述空间是在所述硅基板的表面和背面开口的贯通孔。 权 利 要 求 书CN 103025473 A 1/11页 3 基板加工方法 技术领域 0001。

6、 本发明涉及一种用来将贯通孔等的空间形成于硅基板的基板加工方法。 背景技术 0002 作为上述技术领域的基板加工方法，例如在专利文献1中，记载有通过将激光聚 光于硅基板来形成改质区域，其后，通过对硅基板实施蚀刻处理，沿着改质区域使蚀刻选择 性地进展，从而在硅基板形成贯通孔等的空间。 0003 现有技术文献 0004 专利文献1：日本特开2005-74663号公报 发明内容 0005 发明所要解决的技术问题 0006 然而，在上述那样的基板加工方法中，在对于各种领域的应用推进中，例如为了谋 求设计自由度的提升，要求将在相对于硅基板的厚度方向倾斜的方向（以下，也仅称“斜方 向”）上延伸的贯通孔等、。

7、具有各种各样的形状的空间高精度地形成于硅基板。 0007 因此，本发明目的在于提供一种能够将具有各种各样的形状的空间高精度地形成 于硅基板的基板加工方法。 0008 解决技术问题的手段 0009 本发明的一方面的基板加工方法，是用来将沿着规定的线的空间形成于硅基板的 基板加工方法，其具备：通过将作为具有椭圆率为1以外的椭圆偏振光的激光聚光于硅基 板，沿着线在硅基板的内部形成多个改质点，从而形成包含多个改质点的改质区域的第1 工序；以及在第1工序之后，通过对硅基板实施各向异性蚀刻处理，沿着改质区域使蚀刻选 择性地进展，从而在硅基板形成空间的第2工序，在第1工序中，以使激光相对于硅基板的 移动方向。

8、与激光的偏振光方向所成的角度为45以上的方式将激光聚光于硅基板，并以沿 着线排成一列的方式形成多个改质点。 0010 在该基板加工方法中，在形成改质点时，以激光的移动方向与激光的偏振光方向 所成的角度为45以上的方式将激光聚光于硅基板。本发明人们经过反复研究检讨后的结 果，得知当该角度以45以上的方式将激光聚光时，与该角度以不到45的方式将激光聚 光的情况相比，能够使龟裂从改质点向激光的入射方向、以及与激光的入射方向及激光的 移动方向垂直的方向（以下，仅称为“侧方方向”）更加伸展。由此结果，在以沿着规定的线 排成一列的方式形成多个改质点时，即使线在倾斜方向上延伸，激光的聚光也难以受到从 邻接的。

9、既成的改质点伸展来的龟裂所阻碍，从而可以切实地形成多个改质点。此外，在倾斜 方向上邻接的改质点之间龟裂的接连变得容易。由此，当对硅基板实施各向异性蚀刻处理 时，沿着改质区域使蚀刻切实地进展。因此，根据该基板加工方法，能够将具备有各式各样 形状的空间精度良好地形成于硅基板。 0011 另外，椭圆偏振光的椭圆率是指表示椭圆偏振光的椭圆中的“短轴长度的一 说 明 书CN 103025473 A 2/11页 4 半”/“长轴长度的一半”。因此，椭圆率为1时，该椭圆偏振光相当于圆偏振光；椭圆率为零 时，该椭圆偏振光相当于直线偏振光。另外，激光的偏振光方向是指表示椭圆偏振光的椭圆 的长轴的方向。因此，椭圆。

10、率为零时，激光的偏振光方向是表示直线偏振光的直线的方向。 0012 这里，在第1工序中，可以在从与激光相对于硅基板的入射方向垂直的规定的方 向看的情况下，以邻接的改质点的一部分相互重叠的方式形成多个改质点。由此，在邻接的 改质点之间，直接地或经由从改质点伸展的龟裂，能够将改质点彼此更切实地接连。 0013 另外，在第1工序中，可以以激光的移动方向与激光的偏振光方向所成的角度为 90的方式将激光聚光于硅基板。由于激光的移动方向与激光的偏振光方向所成的角度愈 接近90，向激光的入射方向以及侧面方向以外的龟裂的延伸愈被抑制，由此，能够精度良 好地使龟裂从改质点向激光的入射方向与侧面方向伸展。 001。

11、4 另外，椭圆偏振光也可以是椭圆率为零的直线偏振光。由于椭圆偏振光的椭圆率 愈小，向激光的入射方向以及侧面方向以外的龟裂的延伸愈被抑制，由此，能够精度良好地 使龟裂从改质点向激光的入射方向与侧面方向伸展。 0015 另外，空间存在是在硅基板的表面及背面开口的贯通孔的情况。在这种情况下，即 使规定的线在倾斜方向上延伸，从上述的内容可知，也能够将这样的沿着线的贯通孔精度 良好地形成在硅基板。 0016 发明效果 0017 根据本发明，能够将具有各种各样形状的空间精度良好地形成于硅基板。 附图说明 0018 图1是改质区域的形成所使用的激光加工装置的概略结构图。 0019 图2是成为改质区域的形成对。

12、象的加工对象物的平面图。 0020 图3是沿着图2的加工对象物的III-III线的截面图。 0021 图4是激光加工后的加工对象物的平面图。 0022 图5是沿着图4的加工对象物的V-V线的截面图。 0023 图6是沿着图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。 0024 图7是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0025 图8是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0026 图9是表示以沿着规定的线排成多列的方式所形成的多个改质点的图。 0027 图10是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0028 图11是表示以沿着。

13、规定的线排成多列的方式所形成的多个改质点的图。 0029 图12是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0030 图13是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0031 图14是用来说明本发明的一个实施方式的基板加工方法的硅基板的立体图。 0032 图15是表示激光的偏振光方向与龟裂的伸展方向的关系的图。 0033 图16是以沿着规定的线排成一列或多列的方式形成多个改质点的情况下的硅基 板的截面图及平面图。 0034 图17是表示加工宽度与蚀刻速率的关系的图表。 0035 图18是表示加工列数与蚀刻速率的关系的图表。 说 明 书CN 103025。

14、473 A 3/11页 5 0036 图19是表示加工列数与蚀刻速率的关系的图表。 0037 图20是表示偏振光角度与蚀刻速率的关系的图表。 0038 图21是表示改质点的形成间距和脉冲宽度与蚀刻速率的关系的图表。 0039 图22是以沿着与激光的入射方向垂直的规定的方向排成一列的方式形成多个改 质点的情况下的硅基板的截面图。 0040 图23是以沿着激光的入射方向排成一列的方式来形成多个改质点的情况下的硅 基板的截面图。 0041 图24是以沿着倾斜方向排成一列的方式来形成多个改质点的情况下的硅基板的 截面图。 0042 图25是表示激光的移动方向与激光的偏振光方向的关系的图。 0043 图。

15、26是表示1/4波长板的原理的图。 0044 符号说明： 0045 7,7a,7b,7c,7d,7e改质区域、11硅基板、12,12a,12b,12c,12d,12e线、13 贯通孔（空间）、L激光、S改质点。 具体实施方式 0046 以下，参照图面详细地说明本发明优选的实施方式。另外，在各图中，对于相同或 相当部分用相同符号标示，省略重复的说明。 0047 在本发明的一个实施方式的基板加工方法中，使激光聚光于加工对象物的内部而 形成改质区域。因此，首先，对于改质区域的形成，参照图1图6在以下进行说明。 0048 如图1所示，激光加工装置100具备：使激光L脉冲振荡的激光光源101、配置成 用。

16、来将激光L的光轴（光路）的方向改变90的分光镜103、以及用来将激光L聚光的聚光 用透镜105。另外，激光加工装置100具备：用来支承由聚光用透镜105聚光后的激光L所 照射的加工对象物1的支承台107、用来使支承台107移动的载台111、为了调节激光L的 输出或脉冲宽度等而控制激光光源101的激光光源控制部102、以及控制载台111的移动的 载台控制部115。 0049 在该激光加工装置100中，从激光源101所射出的激光L，通过分光镜103而将其 光轴的方向改变90，由聚光用透镜105聚光于支承台107上所载置的板状的加工对象物 1的内部。与此同时，让载台111移动，使加工对象物1相对于激。

17、光L为沿着改质区域形成 预定线5相对移动。由此，在加工对象物1形成沿着改质区域形成预定线5的改质区域。 0050 作为加工对象物1，可以使用半导体材料或压电材料等，如图2所示，在加工对象 物1，设定有改质区域形成预定线5。这里的改质区域形成预定线5是直线状延伸的假想 线。在加工对象物1的内部形成改质区域的情况下，如图3所示，在使聚光点P对准于加工 对象物1的内部的状态下，使激光L沿着改质区域形成预定线5（即，在图2的箭头A方向 上）相对地移动。由此，如图4图6所示，改质区域7沿着改质区域形成预定线5形成在 加工对象物1的内部，该改质区域7成为后述的由蚀刻（etching）所形成的除去区域8。 。

18、0051 另外，所谓聚光点P是指激光L聚光的部位。另外，改质区域形成预定线5并不限 于直线状，可以是曲线状、也可以是这些组合而成的3维状、还可以是指定坐标的形状。另 外，改质区域7有连续形成的情况、也有断续形成的情况。另外，改质区域7可以是列状、也 说 明 书CN 103025473 A 4/11页 6 可以是点状，总之，只要改质区域7至少形成在加工对象物1的内部即可。另外，存在以改 质区域7为起点而形成龟裂的情况，龟裂及改质区域7也可以露出加工对象物1的外表面 （表面、背面、或侧面）。 0052 换言之，这里，激光L透过加工对象物1并且特别在加工对象物1的内部的聚光点 附近被吸收，由此，在加。

19、工对象物1形成改质区域7（即，内部吸收型激光加工）。一般而言， 在从表面3熔融除去而形成孔穴或沟槽等的除去部的情形（表面吸收型激光加工）情况下， 加工区域从表面3侧缓慢地往背面侧进行。 0053 再者，改质区域7是指密度、折射率、机械强度或其他物理特性成为与周围不同的 状态的区域。作为改质区域7，例如有熔融处理区域、裂痕区域、绝缘破坏区域、折射率变化 区域等，也有这些区域混合存在的区域。此外，作为改质区域7，有在加工对象物1的材料中 密度与非改质区域的密度相比较变化的区域、或形成有晶格缺陷的区域（将这些也统称为 密度高转移区域）。 0054 另外，熔融处理区域或折射率变化区域、改质区域7的密度。

20、与非改质区域的密度 相比较变化的区域、形成晶格缺陷的区域，存在进一步在这些区域的内部或改质区域7与 非改质区域的界面包含龟裂（裂纹、微裂痕（micro-crack）的情况。所包含的龟裂存在遍 及改质区域7的全面的情况、或形成于仅一部分或多部分的情况。作为加工对象物1，可以 举出包含硅、或由硅构成的加工对象物。 0055 这里，在本发明的一个实施方式的基板加工方法中，在加工对象物1形成了改质 区域7后，对该加工对象物1实施蚀刻处理，由此沿着改质区域7（即，沿着改质区域7、或 改质区域7所包含的龟裂、或来自改质区域7的龟裂）使蚀刻选择性地进展，从而将位于加 工对象物1中的沿着改质区域7的部分予以除。

21、去。另外，该龟裂也被称为裂痕（crack）、微 小裂痕、裂纹等（以下，仅称为“龟裂”）。 0056 在该蚀刻处理中，例如利用毛细管现象等，使蚀刻剂浸润于加工对象物1的改质 区域7所包含的或来自该改质区域7的龟裂，沿着龟裂面使蚀刻进展。由此，在加工对象物 1中，沿着龟裂选择性且以快的蚀刻速率（蚀刻速度）使蚀刻进展而除去。与此同时，利用改 质区域7自身的蚀刻速率快这个特征，沿着改质区域7使蚀刻选择性地进展而除去。 0057 作为蚀刻处理，例如有在蚀刻剂浸渍加工对象物1的情况（浸渍方式：Dipping）、 以及一边使加工对象物1旋转一边涂布蚀刻剂的情况（旋转蚀刻方式：Spin Etching）。 0。

22、058 作为蚀刻剂，例如可以举出KOH（氢氧化钾）、TMAH（氢氧化四甲铵水溶液）、EDP（乙 二胺邻苯二酚）、NaOH（氢氧化钠）、CsOH（氢氧化铯）、NH 4 OH（氢氧化铵）、联氨等。此外，作 为蚀刻剂，不仅可以使用液体状的，也可以使用凝胶状（果冻状，半固形状）的。这里的蚀刻 剂在常温100左右的温度下使用，根据所需要的蚀刻速率等来设定适当的温度。例如， 在用KOH（氢氧化钾）来对由硅形成的加工对象物1蚀刻处理的情况下，优选地，为约60。 0059 另外，在本发明的一个实施方式的基板加工方法中，作为蚀刻处理，进行基于结晶 方位的特定方向的蚀刻速率快（或慢）的蚀刻即各向异性蚀刻处理。在该。

23、各向异性蚀刻处理 的情况下，不仅可以适用于比较薄的加工对象物，也可以适用于厚的加工对象物（例如，厚 度为800m100m）。另外，在这种情况下，即使形成改质区域7的面与面方位不同时， 也能够沿着该改质区域7使蚀刻进行。即，在这里的各向异性蚀刻处理中，除了依照结晶方 位的面方位的蚀刻之外，也可以进行不依赖于结晶方位的蚀刻。 说 明 书CN 103025473 A 5/11页 7 0060 其次，详细地说明本发明的一个实施方式的基板加工方法。这里，如图7所示，通 过将激光L聚光于硅基板11（对应于上述的加工对象物1），沿着规定的线12（对应于上述 的改质区域形成预定线5）在硅基板11的内部形成多个。

24、改质点（spot）S，形成包含多个改 质点S的改质区域7。其后，通过对硅基板11实施各向异性蚀刻处理，沿着改质区域7使蚀 刻选择性地进展，在硅基板11形成贯通孔13。这样的硅基板11，例如可以应用在光电子倍 增元件或内插器（interposer）等。另外，以硅基板11的厚度方向作为Z轴方向，以与Z轴 方向垂直的规定方向作为X轴方向，以与Z轴方向和X轴方向垂直的方向作为Y轴方向。 0061 激光L是脉冲振荡的直线偏振光（即，椭圆率为零的椭圆偏振光），并具有以规定的 透过率透过硅基板11的波长。激光L在形成改质点S时，沿着Z轴方向从表面11a入射于 硅基板11，并且沿着X轴方向相对地移动。改质点S。

25、由脉冲激光即激光L的1个脉冲的照 射（shot）所形成，改质区域7通过集合多个改质点S而形成。作为改质点S，可以举出裂痕 点（crack spot）、熔融处理点或折射率变化点、或这些区域的至少一种混合存在的区域等。 0062 硅基板11由硅的单晶构成，并具有成为（100）面的表面11a和背面11b。规定的 线12是用来形成在硅基板11的表面11a和背面11b开口的贯通孔13的基准线。线12例 如是贯通孔13的中心线（通过与线12垂直的贯通孔13的截面形状的重心点的线），并在贯 通孔13的贯通方向（延伸方向）上延伸。 0063 以下，对于本发明的一个实施方式的基板加工方法的各工序，更加具体地进行。

26、说 明。首先，如图8所示，通过将激光L聚光于硅基板11，沿着线12a在硅基板11的内部形成 多个改质点S，从而形成包含这些改质点S的改质区域7a。线12a是位于硅基板11的背面 11b侧的线12的一部分，在ZX平面内在倾斜方向上延伸。对于线12a，以相对于硅基板11 的激光L的移动方向（以下，仅称为“激光L的移动方向”）及激光L的偏振光方向作为X轴 方向，以使激光L的移动方向与激光L的偏振光方向所成的角度（以下，称为“偏振光角度”） 成为0的方式将激光L聚光于硅基板11。 0064 这里，如图8（a）所示，使激光L的聚光点（以下，仅称为“聚光点”）对准于硅基板 11内部的线12a上的背面11b。

27、侧，一边使聚光点在X轴方向上移动，一边以在线12a上形 成多个改质点S的方式进行激光L的ONOFF照射（沿着线12a的X轴方向扫描）。其后， 如图8（b）所示，一边使聚光点朝向Z轴方向的表面11a侧每次移动规定距离，一边沿着线 12a的X轴方向扫描加以实施多次。通过这样做，如图9所示，从Y轴方向（与激光L的入射 方向垂直的规定方向）看的情况下，沿着线12a排成多列的方式形成多个改质点S。 0065 另外，在线12a上的背面11b侧形成改质点S时，让改质点S的端部露出于背面 11b。另外，在沿着线12a形成改质点S时，以在邻接的改质点S、S之间，直接地或经由从改 质点S延伸的龟裂使改质点S、S彼。

28、此接连的方式调节激光L的照射条件（激光L相对于硅 基板11的移动速度、激光L的反复频率、使聚光点移动的规定的距离等）。 0066 接着，如图10所示，通过将激光L聚光于硅基板11，沿着线12b在硅基板11的内 部形成多个改质点S，从而形成包含这些改质点S的改质区域7b。线12b是从线12a的端 部延伸的线12的一部分，在X轴方向上延伸。对于线12b，以激光L的移动方向及激光L的 偏振光方向作为X轴方向，以偏振光角度成为0的方式将激光L聚光于硅基板11。 0067 这里，如图10（a）所示，将聚光点对准于硅基板11内部的线12b的一侧，一边使聚 光点在X轴方向上移动，一边以沿着线12b形成多个改。

29、质点S的方式进行激光L的ONOFF 说 明 书CN 103025473 A 6/11页 8 照射（沿着线12b的X轴方向扫描）。其后，如图10（b）所示，一边使聚光点朝向Y轴方向 的另一侧每次移动规定距离，一边沿着线12b的X轴方向扫描加以实施多次。通过这样做， 如图11所示，在从Z轴方向（激光L的入射方向）看的情况下，以沿着线12b排成多列的方 式形成多个改质点S。另外，在沿着线12b形成改质点S时，以在邻接的改质点S、S之间，直 接地或经由从改质点S延伸的龟裂使改质点S、S彼此接连的方式调节激光L的照射条件。 0068 接着，如图12所示，通过将激光L聚光于硅基板11，沿着线12c在硅基板。

30、11的内 部形成多个改质点S，从而形成包含这些改质点S的改质区域7c。线12c是从线12b的端 部延伸的线12的一部分，并在ZX平面内在倾斜方向上延伸。对于线12c，以激光L的移动 方向作为X轴方向，以激光L的偏振光方向作为Y轴方向，并使偏振光角度成为90的方式 将激光L聚光于硅基板11。 0069 这里，如图12（a）所示，使聚光点对准于硅基板11内部的线12c上的背面11b侧， 一边使聚光点在X轴方向上移动，一边以在线12c上形成多个改质点S的方式进行激光L 的ONOFF照射（沿着线12c的X轴方向扫描）。其后，如图12（b）所示，一边使聚光点朝 向Z轴方向的表面11a侧每次移动规定距离，。

31、一边沿着线12c的X轴方向扫描加以实施多 次。通过这样做，以沿线12c排成一列的方式（以改质区域7c所包含的改质点S全部位于 线12c上的方式），且在从X轴方向（与激光L的入射方向垂直的规定方向）看的情况下，以 邻接的改质点S的一部分相互重叠的方式形成多个上述改质点S。另外，沿着线12c形成改 质点S时，以在邻接的改质点S、S之间，直接地或经由从改质点S延伸的龟裂使改质点S、S 彼此接连的方式来调节激光L的照射条件。 0070 接着，如图13（a）所示，通过将激光L聚光于硅基板11，沿着线12d在硅基板11 的内部形成多个改质点S，从而形成包含这些改质点S的改质区域7d。线12d是从线12c 。

32、的端部延伸的线12的一部分，并在X轴方向上延伸。对于线12d，以激光L的移动方向作为 X轴方向，以激光L的偏振光方向作为Y轴方向，并以偏振光角度成为90的方式将激光L 聚光于硅基板11。 0071 这里，将聚光点对准于硅基板11内部的线12d上的端部，一边使聚光点在X轴方 向上移动，一边以多个改质点S形成在线12d上的方式进行激光L的ONOFF照射（沿着线 12d的X轴方向扫描）。通过这样做，以沿着线12d排成一列的方式（以改质区域7d所包含 的改质点S全部位于线12d上的方式），形成多个上述改质点S。另外，在沿着线12d形成改 质点S时，以在邻接的改质点S、S之间，直接地或经由从改质点S延伸。

33、的龟裂使改质点S、S 彼此接连的方式调节激光L的照射条件。 0072 接着，如图13（b）所示，通过将激光L聚光于硅基板11，沿着线12e在硅基板11 的内部形成多个改质点S，从而形成包含这些改质点S的改质区域7e。线12e是从线12d 的端部延伸且是位于硅基板11的表面11a侧的线12的一部分，并在ZX平面内在倾斜方向 延伸。对于线12e，以激光L的移动方向作为X轴方向，以激光L的偏振光方向作为Y轴方 向，并以偏振光角度成为90的方式将激光L聚光于硅基板11。 0073 这里，使聚光点对准于硅基板11内部的线12e上的背面11b侧，一边使聚光点在X 轴方向上移动，一边以在线12e上形成多个改。

34、质点S的方式进行激光L的ONOFF照射（沿 着线12e的X轴方向扫描）。其后，一边使聚光点朝向Z轴方向的表面11a侧每次移动规定 距离，一边沿着线12e的X轴方向扫描加以实施多次。通过这样做，以沿着线12e排成一列 说 明 书CN 103025473 A 7/11页 9 的方式（以改质区域7e所包含的改质点S全部位于线12e上的方式），且在从X轴方向（与 激光L的入射方向垂直的规定方向）看时，以邻接的改质点S的一部分相互重叠的方式形成 多个上述改质点S。 0074 另外，在线12e上的表面11a侧形成改质点S时，使改质点S的端部露出于表面 11a。另外，在沿着线12e形成改质点S时，以在邻接的。

35、改质点S、S之间，直接地或经由从改 质点S延伸的龟裂使改质点S、S彼此接连的方式调节激光L的照射条件。 0075 如上述那样在硅基板11形成了改质区域7之后，对硅基板11，以例如85的KOH 作为蚀刻剂使用来实施各向异性蚀刻处理。由此，如图14（a）所示，在硅基板11中，使蚀 刻剂从表面11a及背面11b向改质区域7进入并浸润，然后，从表面11a侧及背面11b侧朝 向内部，沿着改质区域7使蚀刻选择性地进展（进行）。其结果是，如图14（b）所示，沿着硅 基板11的改质区域7的部分被除去，从而完成贯通孔13的形成。 0076 如以上说明的那样，在上述的基板加工方法中，在沿着线12c、12d、12e。

36、形成改质 点S时，以偏振光角度成为90的方式将激光L聚光于硅基板11。如图15（b）所示，以激 光L的移动方向SD与激光L的偏振光方向PD所成的偏振光角度为90的方式将激光L聚 光，与以该偏振光角度为0的方式将激光L聚光的情况（参照图15（a）相比，能够使龟裂 14从改质点S向激光L的入射方向ID、以及侧方方向（与激光L的入射方向ID及激光L的 移动方向SD垂直的方向）更加伸展。因此，如图13（b）所示，在以沿着线12c、12d、12e排 成一列的方式形成多个改质点S时，例如即使线12像线12c、12e那样在倾斜方向延伸，激 光L的聚光也难以受到从邻接的既有的改质点S伸展的龟裂阻碍，从而切实地。

37、形成多个改 质点S。再者，在倾斜方向上邻接的改质点S、S之间，龟裂易于接连。由此，当对硅基板11 实施各向异性蚀刻处理时，蚀刻切实地沿着改质区域7进展。因此，根据上述的基板加工方 法，能够将具有各式各样形状的贯通孔13精度良好地形成于硅基板11。 0077 另外，对于线12c、12e，在从与激光L的入射方向垂直的规定方向（在上述的基板 加工方法中，为X轴方向）看的情况下，以在邻接的改质点S、S之间使改质点S的一部分为 相互重叠的方式，形成多个改质点S。由此，在邻接的改质点S、S之间，能够直接地或经由 从改质点S延伸的龟裂使改质点S、S彼此更切实地接连。因此，即使在使改质区域7的选 择性的蚀刻在。

38、倾斜方向上进展的情况下，也能够不中断地使该蚀刻很好地进展。 0078 顺带一提，在上述的基板加工方法中，在沿着线12a、12b形成改质点S时，以偏振 光角度成为0的方式将激光L聚光于硅基板11。如图15（a）所示，以激光L的移动方向 SD与激光L的偏振光方向PD所成的偏振光角度为0的方式将激光L聚光，与以该偏振光 角度为90的方式将激光L聚光的情况（参照图15（b）相比较，能够使龟裂14从改质点 S向激光L的移动方向SD更加伸展。因此，如图9及图11所示，在以沿着线12a、12b排成 多列的方式形成多个改质点S的情况下，在邻接的一列接着另一列形成多个改质点S时，例 如即使线12像线12a那样在。

39、倾斜方向上延伸，激光L的聚光也不易受到从在一列既有的改 质点S伸展的龟裂的阻碍，从而切实地形成多个改质点S。由此，当对硅基板11实施各向异 性蚀刻处理时，蚀刻切实地沿着改质区域7进展。因此，根据上述的基板加工方法，可以将 具有各式各样形状的贯通孔13精度良好地形成于硅基板11。 0079 另外，如图8（b）所示，对于线12a，在从与激光L的入射方向垂直的规定的方向 （在上述的基板加工方法中，为Y轴方向）看时，以沿着线12a排成多列的方式形成多个改质 说 明 书CN 103025473 A 8/11页 10 点S。由此，如图14（b）所示，能够以从该规定的方向看时的截面形状成为所期望的形状 （宽。

40、度广的形状、复杂的形状等）的方式形成贯通孔13。 0080 另外，如图10（b）所示，对于线12b，在从激光L的入射方向（在上述的基板加工方 法中，为Z轴方向）看的情况下，以沿着线12b排成多列的方式形成多个改质点S。由此，如 图14（b）所示，能够以从该入射方向看时的截面形状成为所期望的形状（宽度广的形状、复 杂的形状等）的方式形成贯通孔13。 0081 以下，说明实验结果。图16是以沿着规定的线排成一列或多列的方式形成了多个 改质点的时的硅基板的截面图及平面图。如图16（a）所示，通过将激光L聚光于硅基板11， 以沿着线12排成一列或多列的方式来在硅基板11的内部形成多个改质点S。硅基板1。

41、1的 厚度为300m（只要没有特别的记载，在以下实验中皆相同）。另外，激光L的照射条件为， 波长：1064nm；反复频率：400kHz；脉冲宽度：106ns：输出：0.6W；激光L相对于硅基板11的 移动速度100mm/s；脉冲间距：0.25m（100mm/s400kHz）（只要没有特别的记载，在以下 实验中皆相同）。另外，在将形成多列沿着线12的改质点S的列的情况下，使各列位于与硅 基板11的表面11a平行的面上。 0082 然后，如图16（b）所示，以85的KOH48%作为蚀刻剂使用（只要没有特别的记载， 在以下实验中皆相同）对硅基板11实施各向异性蚀刻处理，并使蚀刻从线12上的两端面进 。

42、行。将该实验的结果表示在图17图19。另外，在以下的说明中，在形成多列沿着线12的 改质点S的列情况下，将邻接的列之间的间隔PP称为加工间距（参照图16（a），将其列数 称为加工列数。 0083 图17是表示加工宽度（加工间距加工列数）与蚀刻速率的关系的图（另外，在图 17（a）、（b）的图表中，横轴的加工宽度为0的情况是指加工列数为1列的情形）。在图17 中，（a）是以偏振光角度成为0的方式将激光L聚光的情况（以下，称为“0偏振光的情 况”），（b）是以偏振光角度成为90的方式将激光L聚光的情况（以下，称为“90偏振光 的情况”）。如图17（a）所示，在0偏振光的情况下，加工间距愈窄而且加工。

43、列数愈增加， 则蚀刻速率就愈加增大。相对于此，如图17（b）所示，在90偏振光的情况下，即使加工间 距变窄，则蚀刻速率也不会增加多少。由此结果，可以说在以沿着规定的线12排成多列的 方式形成多个改质点S的情况下，0偏振光要比90偏振光更为有利。 0084 图18及图19是表示加工列数与蚀刻速率的关系的图表。这里，将加工间距固定 为2m，然后使加工列数变化。其结果，如图18及图19所示，在0偏振光的情况下，加工 列数愈增加，则蚀刻速率就愈更大地增加。相对于此，在90偏振光的情况下，则与圆偏振 光的情形同样地，即使加工列数增加，蚀刻速率也不会增加多少。由此结果，可以说在以沿 着规定的线12排成多列。

44、的方式形成多个改质点S的情况下，0偏振光要比90偏振光更 为有利。 0085 图20是表示偏振光角度与蚀刻速率的关系的图表。这里，将加工间距固定为 1m，并且将加工列数固定为9列，使偏振光角度变化。另外，上述的激光L的照射条件中， 变更激光L相对于硅基板11的移动速度。另外，以85的TMAH22%使用作为蚀刻剂使用 来对硅基板11实施各向异性蚀刻处理。其结果，如图20所示，与偏振光角度为45以上 （-90deg偏振光角度-45deg，45deg偏振光角度90deg）的情况相比，偏振光角度不 到45（-45deg偏振光角度45deg）的情况蚀刻速率更高，在0偏振光的情况下蚀刻 说 明 书CN 1。

45、03025473 A 10 9/11页 11 速率最高。由此结果，可以说在以沿着规定的线12排成多列的方式形成多个改质点S的情 况下，与偏振光角度45以上的情况相比，偏振光角度不到45的情形更为有利。 0086 图21是表示改质点的形成间距（脉冲间距）和脉冲宽度与蚀刻速率的关系的图表。 这里，将加工列数固定为9列，使改质点S的形成间距及脉冲宽度变化。再有，以85的 TMAH22%作为蚀刻剂使用来对硅基板11实施各向异性蚀刻处理。其结果，如图21所示，即 使在0偏振光的情况下，以及在90偏振光的情况下，均是改质点S的形成间距愈窄，蚀 刻速率就愈增加。此外，在0偏振光的情况下，以及在90偏振光的情。

46、况下，均是脉冲宽 度愈长，蚀刻速率就愈增加。这些现象，在0偏振光时要比90偏振光时来得显著。 0087 另外，改质点S的形成间距相当于脉冲激光L的聚光点的形成间距即激光L的每 1个脉冲的照射间距。在该形成间距为1m的情况下，可以使改质点S与前1个由激光照 射所形成的改质点S以得以区别的程度（即，以相邻的改质点S、S彼此得以区别的程度）被 分开。相对于此，在该形成间距为0.25m的情况下，以改质点S与前1个由激光照射所形 成的改质点S相互重叠的方式形成改质区域。从图21也可以知道，在加工列数为多列的情 况下，改质点S的形成间距为1m时，蚀刻速率在90偏振光比0偏振光更高。另一方 面，在加工列数为。

47、多列的情况下，改质点S的形成间距为0.25m时，蚀刻速率在0偏振光 比90偏振光更高。如此，利用改质点S的形成间距，可以消除（毋宁说逆转）蚀刻速率与 偏振光角度的关系上大的差异。由此结果，只要是以改质点S与前1个由激光照射所形成 的改质点S相互重叠的方式形成改质区域的间距（约0.8m以下），则0偏振光（即，偏振 光角度不到45）的蚀刻速率更高。 0088 图22是以沿着与激光的入射方向垂直的规定方向排成一列的方式形成多个改质 点的情况下的硅基板的截面图，图23是以沿着激光的入射方向排成一列的方式形成多个 改质点的情况下的硅基板的截面图。如图22所示，当以沿着与激光L的入射方向垂直的规 定方向排。

48、成一列的方式形成多个改质点S时，蚀刻速率在90偏振光的情况（为（a）的情 况），要比在0偏振光的情况（为（b）的情况）稍微更高。另外，如图23所示，当以沿着激光 L的入射方向排成一列的方式形成多个改质点S时，蚀刻速率在90偏振光的情况（为（a） 的情况），要比在0偏振光的情况（为（b）的情况）高出很多。由此结果，可以说在以沿着规 定的线12排成一列的方式形成多个改质点S的情况下，90偏振光要比0偏振光更为有 利。 0089 图24是以沿着倾斜方向排成一列的方式来形成多个改质点的情况下的硅基板的 截面图。这里，使激光L相对于图面垂直的方向移动。其结果，如图24（a）所示，在90 偏振光的情况下，。

49、由于龟裂14在激光L的入射方向易于伸展，因此，从表面11a侧的改质点 S伸展的龟裂14到达表面11a，从背面11b侧的改质点S伸展的龟裂14到达背面11b。此 外，在邻接的改质点S、S间龟裂14也接连。相对于此，如图24（b）所示，在0偏振光的 情况下，由于龟裂14在激光L的入射方向难以伸展，因此，从表面11a侧的改质点S伸展的 龟裂14不会到达表面11a，从背面11b侧的改质点S伸展的龟裂14不会到达背面11b。此 外，在邻接的改质点S、S间龟裂14也不会接连。由此结果，可以说在以沿着规定的线12排 成一列的方式形成多个改质点S的情况下，即使线12在倾斜方向上延伸，90偏振光也要 比0偏振光更为有利。 0090 以。