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TWI618132B - Optical component wafer processing method - Google Patents

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TWI618132B
TWI618132B TW101137699A TW101137699A TWI618132B TW I618132 B TWI618132 B TW I618132B TW 101137699 A TW101137699 A TW 101137699A TW 101137699 A TW101137699 A TW 101137699A TW I618132 B TWI618132 B TW I618132B
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reflective film
optical element
along
wafer
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TW101137699A
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Inventor
Chikara Aikawa
Original Assignee
Disco Corp
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Publication date
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Abstract

本發明之目的係提供一種光元件晶圓之加工方法，且該光元件晶圓之加工方法係即使於藍寶石基板之背面積層反射膜，亦可沿著切割道於藍寶石基板之內部形成改質層，同時可沿著切割道，將業已積層於藍寶石基板之背面的反射膜切斷，該目的可依下述來達成，即：一種光元件晶圓之加工方法，係沿著切割道將光元件晶圓分割成各個光元件者，又，包含有以下步驟，即：改質層形成步驟，係將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板之背面側將聚光點定位在藍寶石基板之內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板形成改質層者；反射膜形成步驟，係於藍寶石基板之背面形成反射膜者；反射膜切斷步驟，係自業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜側，沿著切割道照射對反射膜具有吸收性之波長的雷射光線，並沿著切割道將反射膜切斷者；及晶圓分割步驟，係於光元件晶圓賦予外力而沿著業已形成改質層之切割道使光元件晶圓斷裂，並分割成各個光元件者。

Description

光元件晶圓之加工方法 發明領域
本發明係有關於一種光元件晶圓之分割方法，其係沿著切割道分割光元件晶圓，且前述光元件晶圓係於藉由在藍寶石基板之表面形成為格子狀之複數切割道所劃分之複數區域形成光元件者。
發明背景
於光元件製造步驟中，係於略呈圓板形狀的藍寶石基板之表面，積層由氮化鎵系化合物半導體所構成的光元件層，並於藉由形成為格子狀之複數切割道所劃分之複數區域，形成發光二極體、雷射二極體等之光元件而構成光元件晶圓。又，藉由沿著切割道將光元件晶圓切斷，分割業已形成光元件之區域而製造各個光元件。
前述光元件晶圓沿著切割道之切斷通常會藉由被稱作切塊機之切削裝置來進行。該切削裝置係具備：夾頭台，係保持被加工物者；切削機構，係用以切削業已保持於該夾頭台之被加工物者；及切削進給機構，係使夾頭台與切削機構相對地移動者。切削機構包含有：旋轉心軸；切刀，係裝設於該心軸者；及驅動機構，係旋轉驅動旋轉心軸者。切刀係由圓盤狀之基台及裝設於該基台之側面外周部的環狀刀刃所構成，且刀刃係藉由電鑄，將例如粒徑3μm之鑽石磨粒固定在基台，並形成為厚度20μm。
然而，構成光元件晶圓的藍寶石基板之莫氏硬度高，因此，利用前述切刀之切斷未必容易。再者，由於切刀係具有20μm之厚度，因此，劃分元件之切割道必須構成寬度為50μm。故，切割道所占面積比率會提高，並有生產性差之問題。
為了解決前述問題，沿著切割道分割光元件晶圓之方法係揭示有以下方法，即：藉由沿著切割道照射對晶圓具有吸收性之波長的脈衝雷射光線，形成構成斷裂起點的雷射加工溝，並藉由沿著業已形成該構成斷裂起點的雷射加工溝之切割道賦予外力而割斷(例如參照專利文獻1)。
然而，若沿著業已形成於構成光元件晶圓的藍寶石基板之表面的切割道照射雷射光線而形成雷射加工溝，則發光二極體等之光元件之外周會剝蝕而附著被稱作碎屑之熔融物，因此，亮度會降低，並有光元件之品質降低之問題。為了解決此種問題，必須構成在將光元件晶圓分割成各個光元件前藉由蝕刻除去碎屑之步驟，且會有生產性差之問題。
為了解決此種問題，於下述專利文獻2中揭示有以下加工方法，即：將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自未形成作為光元件層之發光層(磊晶層)的藍寶石基板之背面側將聚光點定位在內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板之內部形成改質層，藉此，沿著業已形成改質層之切割道分割藍寶石基板。
先行技術文獻 專利文獻
[專利文獻1]日本專利公開公報特開平10-305420號公報
[專利文獻2]日本專利第3408805號公報
發明概要
作為在藍寶石基板之表面形成光元件層的光元件晶圓，為了將發光自光元件層的光反射而提升光之取出效率，揭示有在藍寶石基板之背面形成由金、鋁等所構成的反射膜之技術。
然而，業已在藍寶石基板之背面形成由金、鋁等所構成的反射膜之光元件晶圓會有反射膜構成雷射光線之阻礙，且無法自藍寶石基板之背面側照射雷射光線之問題。
本發明係有鑑於前述事實而作成，其主要之技術課題在提供一種光元件晶圓之加工方法，且該光元件晶圓之加工方法係即使於藍寶石基板之背面形成反射膜，亦可將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板之背面側將聚光點定位在內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板之內部形成改質層，同時可沿著切割道，將業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜切斷。
為了解決前述主要技術課題，若藉由本發明，則可提供一種光元件晶圓之加工方法，且該光元件晶圓之加 工方法係將在藍寶石基板之表面積層光元件層並於藉由形成為格子狀之複數切割道所劃分之複數區域形成光元件的光元件晶圓，沿著切割道分割成各個光元件者，又，包含有以下步驟，即：改質層形成步驟，係將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板之背面側將聚光點定位在藍寶石基板之內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板形成改質層者；反射膜形成步驟，係於業已實施該改質層形成步驟的藍寶石基板之背面形成反射膜者；反射膜切斷步驟，係自業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜側，沿著切割道照射對反射膜具有吸收性之波長的雷射光線，並沿著切割道將反射膜切斷者；及晶圓分割步驟，係於業已實施該反射膜切斷步驟的光元件晶圓賦予外力而沿著業已形成改質層之切割道使光元件晶圓斷裂，並分割成各個光元件者。
較為理想的是前述反射膜係由金屬膜所構成，且厚度設定為0.5μm至2μm。或，前述反射膜係由氧化膜所構成，且厚度設定為0.5μm至2μm。
於依據本發明之光元件晶圓之加工方法中，包含有以下步驟，即：改質層形成步驟，係將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板之背面側將聚光點定位在藍寶石基板之內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板形成改質層者；反射膜形成步驟，係於業已實施改質層形成步驟的藍寶石基板之背面形成反射 膜者；及反射膜切斷步驟，係自業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜側，沿著切割道照射對反射膜具有吸收性之波長的雷射光線，並沿著切割道將反射膜切斷者，因此，即使於藍寶石基板之背面形成反射膜，亦可沿著切割道於藍寶石基板之內部形成改質層，同時可沿著切割道，將業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜切斷。
2‧‧‧光元件晶圓
3‧‧‧保護膠帶
4‧‧‧雷射加工裝置
5‧‧‧濺鍍裝置
6‧‧‧環狀框架
7‧‧‧晶圓分割裝置
8‧‧‧拾取機構
20‧‧‧藍寶石基板
20a‧‧‧表面
20b‧‧‧背面
21‧‧‧光元件層(磊晶層)
22‧‧‧分割預定線(切割道)
23‧‧‧光元件
41‧‧‧夾頭台
42‧‧‧雷射光線照射機構
43‧‧‧拍攝機構
51‧‧‧濺鍍室
52‧‧‧外罩
53‧‧‧保持台
54‧‧‧靶材
55‧‧‧陰極
56‧‧‧勵磁機構
57‧‧‧高頻電源
60‧‧‧黏著膠帶
71‧‧‧框架保持機構
72‧‧‧膠帶擴張機構
73‧‧‧支持機構
81‧‧‧拾取筒夾
200‧‧‧改質層
210‧‧‧反射膜
211‧‧‧切斷溝
421‧‧‧套管
422‧‧‧聚光器
521‧‧‧減壓口
522‧‧‧導入口
711‧‧‧框架保持構件
711a‧‧‧載置面
712‧‧‧夾具
721‧‧‧擴張筒
722‧‧‧支持凸緣
731‧‧‧氣缸
732‧‧‧活塞桿
P‧‧‧聚光點
X，X1，Y‧‧‧箭頭記號
圖1係藉由依據本發明之光元件晶圓之加工方法分割成各個光元件的光元件晶圓之立體圖。
圖2係顯示在圖1所示之光元件晶圓之表面黏貼保護膠帶的狀態之立體圖。
圖3係用以實施依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的改質層形成步驟之雷射加工裝置之主要部分立體圖。
圖4(a)、4(b)係依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的改質層形成步驟之說明圖。
圖5係依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的反射膜形成步驟之說明圖。
圖6係業已實施圖5所示之反射膜形成步驟的光元件晶圓之立體圖。
圖7係顯示為了實施依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的反射膜切斷步驟而將業已實施反射膜形成步驟的光元件晶圓護持於雷射加工裝置之夾頭台的狀態之立體圖。
圖8(a)至8(c)係依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的反射膜切斷步驟之說明圖。
圖9係顯示依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的晶圓支持步驟及保護膠帶剝離步驟之說明圖。
圖10係用以實施依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的分割步驟之膠帶擴張裝置之立體圖。
圖11(a)、11(b)係顯示依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的分割步驟之說明圖。
圖12係顯示依據本發明之光元件晶圓之加工方法中的拾取步驟之說明圖。
用以實施發明之形態
以下，參照附圖，更詳細地說明依據本發明之光元件晶圓之加工方法。
圖1係顯示藉由依據本發明之光元件晶圓之加工方法分割成各個光元件的光元件晶圓之立體圖。圖1所示之光元件晶圓2係於例如直徑為150mm、厚度為120μm之藍寶石基板20之表面20a，以例如5μm之厚度，積層由n型氮化物半導體層及p型氮化物半導體層所構成的光元件層(磊晶層)21。又，光元件層(磊晶層)21係於藉由形成為格子狀之複數分割預定線22所劃分之複數區域，形成發光二極體、雷射二極體等之光元件23。
為了保護光元件23，如圖2所示，於構成前述光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a黏貼保護膠帶3(保護膠帶黏貼步驟)。
若業已實施保護膠帶黏貼步驟，則實施改質層形 成步驟，且該改質層形成步驟係將對藍寶石基板20具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板20之背面20b側將聚光點定位在藍寶石基板20之內部而沿著切割道22照射，並沿著藍寶石基板20之切割道22而形成改質層。該改質層形成步驟係使用圖3所示之雷射加工裝置4來實施。圖3所示之雷射加工裝置4係具備：夾頭台41，係保持被加工物者；雷射光線照射機構42，係將雷射光線照射至業已保持於該夾頭台41上之被加工物者；及拍攝機構43，係拍攝業已保持於夾頭台41上之被加工物者。夾頭台41係構成為吸引保持被加工物，並藉由未圖示之加工進給機構，朝圖3中以箭頭記號X所示之方向加工進給，同時藉由未圖示之分度進給機構，朝圖3中以箭頭記號Y所示之方向分度進給。
前述雷射光線照射機構42係自聚光器422照射脈衝雷射光線，且前述聚光器422係裝設於業已配置成實質上呈水平的圓筒形狀之套管421之前端。又，裝設於構成前述雷射光線照射機構42的套管421之前端部的拍攝機構43係由顯微鏡或CCD攝影機等之光學機構所構成，並將所拍攝的影像信號傳送至未圖示之控制機構。
參照圖3及圖4，說明使用前述雷射加工裝置4來實施的改質層形成步驟。實施該改質層形成步驟時，將業已黏貼於構成前述光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的保護膠帶3側載置於圖3所示之雷射加工裝置4之夾頭台41上，並使未圖示之吸引機構作動而將光元件晶圓2吸引保持於夾頭台41上。故，業已保持於夾頭台41上之光元件晶 圓2係藍寶石基板20之背面20b會構成上側。依此作成而吸引保持有光元件晶圓2的夾頭台41係藉由未圖示之加工進給機構定位在拍攝機構43之正下方。
若夾頭台41定位在拍攝機構43之正下方，則藉由拍攝機構43及未圖示之控制機構實行對準作業，且該對準作業係檢測應沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的切割道22進行雷射加工之加工區域。即，拍攝機構43及未圖示之控制機構係實行用以進行調準之型樣匹配等之影像處理，並執行雷射光線照射位置之對準，且前述調準係指形成於藍寶石基板20之第1方向的切割道22與沿著該切割道22照射雷射光線的雷射光線照射機構42之聚光器422之調準。又，對於在藍寶石基板20形成於與形成於第1方向之切割道22呈正交之方向的複數切割道22，亦同樣地執行雷射光線照射位置之對準。
若業已依前述作成而檢測業已形成於構成被保持於夾頭台41上之光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的切割道22，並進行雷射光線照射位置之對準，則如圖4(a)所示，將夾頭台41移動至雷射光線照射機構42之聚光器422所在的雷射光線照射區域，並將預定切割道22之一端(於圖4(a)中為左端)定位在雷射光線照射機構42之聚光器422之正下方。又，使照射自聚光器422之脈衝雷射光線之聚光點P，與距離構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之背面20b(上面)有例如60μm之位置一致。其次，自聚光器422照射對藍寶石基板20具有透過性之波長的脈衝雷射光線，並以預定 之加工進給速度，使夾頭台41朝圖4(a)中以箭頭記號X1所示之方向移動。又，如圖4(b)所示，若切割道22之另一端(於圖4(b)中為右端)到達雷射光線照射機構42之聚光器422之照射位置，則停止脈衝雷射光線之照射，同時停止夾頭台41之移動。其結果，於光元件晶圓2之藍寶石基板20，在厚度方向中間部會沿著切割道22形成改質層200。該改質層200係形成為熔融再固化層。
前述改質層形成步驟中的加工條件係例如設定如下。
光源：LD激發Q開關Nd：YVO4脈衝雷射
波長：1064nm
反覆頻率：100kHz
平均輸出：0.1W至0.4W
聚光點徑：φ 1μm
加工進給速度：300mm/秒至800mm/秒
於前述加工條件中，形成於藍寶石基板20之改質層200之厚度係30μm。若業已如前述般沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之第1方向的所有切割道22實施前述改質層形成步驟，則將保持有光元件晶圓2的夾頭台41定位在業已旋動90度之位置。又，沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20與前述第1方向呈正交之方向的所有切割道22實施前述改質層形成步驟。
若業已如前述般實施改質層形成步驟，則實施反射膜形成步驟，且該反射膜形成步驟係於業已實施改質層 形成步驟的藍寶石基板20之背面20b形成反射膜。該反射膜形成步驟係使用圖5所示之濺鍍裝置5來實施。圖5所示之濺鍍裝置5係由以下所構成，即：外罩52，係形成濺鍍室51者；構成陽極的靜電吸附式保持台53，係配設於該外罩52之濺鍍室51內，並保持被加工物者；陰極55，係配設成與該保持台53對向，並安裝由積層之金屬(例如金、鋁)或氧化物(例如SiO2、TiO2、ZnO)所構成的靶材54者；勵磁機構56，係將靶材54勵磁者；及高頻電源57，係於陰極55施加高頻電壓者。另，於外罩52設置有：減壓口521，係使濺鍍室51內與未圖示之減壓機構連通者；及導入口522，係使濺鍍室51內與未圖示之濺鍍氣體供給機構連通者。
使用如前述所構成的濺鍍裝置5來實施前述反射膜形成步驟時，將業已黏貼於業已實施前述改質層形成步驟構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的保護膠帶3側載置於保持台53上，並進行靜電吸附保持。故，業已靜電吸附保持於保持台53上構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之背面20b會構成上側。其次，使勵磁機構56作動而將靶材54勵磁，同時自高頻電源57將例如40kHz之高頻電壓施加於陰極55。又，使未圖示之減壓機構作動而將濺鍍室51內減壓成10-2Pa至10-4Pa，同時使未圖示之濺鍍氣體供給機構作動而將氬氣導入濺鍍室51內，並使其產生電漿。故，電漿中的氬氣係與安裝於陰極55由金、鋁等之金屬或SiO2、TiO2、ZnO等之氧化物所構成的靶材54碰撞，且藉由該碰撞而飛散的金屬粒子或氧化物粒子係於構成光元件晶圓2的 藍寶石基板20之背面20b堆積金屬層或氧化物層。其結果，如圖6所示，於藍寶石基板20之背面20b，形成由金屬膜或氧化膜所構成的反射膜210。該由金屬膜或氧化膜所構成的反射膜210之厚度係設定為0.5μm至2μm。
若業已實施前述反射膜形成步驟，則實施反射膜切斷步驟，且該反射膜切斷步驟係自業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210側，沿著切割道22照射對反射膜210具有吸收性之波長的雷射光線，並沿著切割道22將反射膜210切斷。當反射膜210係如SiO2等之氧化膜般藉由透明體來形成時，該反射膜切斷步驟可使用與前述圖3所示之雷射加工裝置4相同之雷射加工裝置來實施。即，實施反射膜切斷步驟時，如圖7所示，將黏貼於業已實施前述反射膜形成步驟構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的保護膠帶3側載置於雷射加工裝置4之夾頭台41上，並使未圖示之吸引機構作動而將光元件晶圓2吸引保持於夾頭台41上。故，業已保持於夾頭台41上之光元件晶圓2係業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210會構成上側。依此作成而吸引保持有光元件晶圓2的夾頭台41係藉由未圖示之加工進給機構定位在拍攝機構43之正下方。
若夾頭台41定位在拍攝機構43之正下方，則藉由拍攝機構43及未圖示之控制機構實行對準作業，且該對準作業係檢測應沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的切割道22進行雷射加工之加工區域。即，拍攝機構43及未圖示之控制機構係實行用以進行調準 之型樣匹配等之影像處理，並執行雷射光線照射位置之對準，且前述調準係指形成於藍寶石基板20之第1方向的切割道22與沿著該切割道22照射雷射光線的雷射光線照射機構42之聚光器422之調準。又，對於在藍寶石基板20形成於與形成於第1方向之切割道22呈正交之方向的複數切割道22，亦同樣地執行雷射光線照射位置之對準。另，當反射膜210係藉由金等之金屬膜來形成時，會藉由透明體來形成雷射加工裝置保持被加工物的夾頭台之保持部，並自該保持部之下側，拍攝業已形成於構成被保持於保持部之光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的切割道22，並實施前述對準。
若業已依前述作成而檢測業已形成於構成被保持於夾頭台41上之光元件晶圓2的藍寶石基板20之表面20a的切割道22，並進行雷射光線照射位置之對準，則如圖8(a)所示，將夾頭台41移動至雷射光線照射機構42之聚光器422所在的雷射光線照射區域，並將預定切割道22之一端(於圖8(a)中為左端)定位在雷射光線照射機構42之聚光器422之正下方。又，使照射自聚光器422之脈衝雷射光線之聚光點P，與業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之背面20b的反射膜210之上面一致。其次，自聚光器422照射對業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210具有吸收性之波長的脈衝雷射光線，並以預定之加工進給速度，使夾頭台41朝圖8(a)中以箭頭記號X1所示之方向移動。又，如圖8(b)所示，若切割道22之另一端(於圖8(b)中為右端)到達 雷射光線照射機構42之聚光器422之照射位置，則停止脈衝雷射光線之照射，同時停止夾頭台41之移動。其結果，業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210會沿著切割道22切斷。
前述反射膜切斷步驟中的加工條件係例如設定如下。
光源：LD激發Q開關Nd：YVO4脈衝雷射
波長：355nm
反覆頻率：100kHz
平均輸出：0.5W至1.0W
聚光點徑：φ 1μm
加工進給速度：200mm/秒
於前述加工條件中，業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210會切斷，然而，不會將藍寶石基板20進行剝蝕加工。若業已如前述般沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之第1方向的所有切割道22實施前述反射膜切斷步驟，則將保持有光元件晶圓2的夾頭台41定位在業已旋動90度之位置。又，沿著業已形成於構成光元件晶圓2的藍寶石基板20與前述第1方向呈正交之方向的所有切割道22實施前述反射膜切斷步驟。其結果，如圖8(c)所示，沿著所有切割道22，於業已形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210形成切斷溝211。
若業已實施前述反射膜切斷步驟，則實施晶圓支持步驟，且該晶圓支持步驟係將業已於藍寶石基板20之背 面20b形成反射膜210的光元件晶圓2之背面，黏貼於業已裝設在環狀框架之黏著膠帶。即，如圖9所示，將構成光元件晶圓2的藍寶石基板20之背面20b，黏貼於外周部裝設成覆蓋環狀框架6之開口部的黏著膠帶60之表面。又，將黏貼於藍寶石基板20之表面20a的保護膠帶3剝離(保護膠帶剝離步驟)。
其次，實施晶圓分割步驟，且該晶圓分割步驟係於業已實施反射膜形成步驟的光元件晶圓2(沿著切割道22於藍寶石基板20之厚度方向中間部形成改質層200)賦予外力而沿著業已形成改質層200之切割道22使光元件晶圓2斷裂，並分割成各個光元件23。該分割步驟係使用圖10所示之晶圓分割裝置7來實施。圖10所示之晶圓分割裝置7係具備：框架保持機構71，係保持前述環狀框架6者；及膠帶擴張機構72，係擴張業已裝設於環狀框架6之黏著膠帶60，且前述環狀框架6係保持於該框架保持機構71者。框架保持機構71係由環狀框架保持構件711及配設於該框架保持構件711之外周作為固定機構的複數夾具712所構成。框架保持構件711之上面係形成載置環狀框架6之載置面711a，且於該載置面711a上載置環狀框架6。又，業已載置於載置面711a上之環狀框架6係藉由夾具712固定在框架保持構件711。依此所構成的框架保持機構71係藉由膠帶擴張機構72支持為可朝上下方向進退。
前述膠帶擴張機構72係具備作為推壓構件的圓筒狀擴張筒721，且該擴張筒721係配設於前述環狀框架保 持構件711之內側。該擴張筒721係具有以下內徑及外徑，即：比環狀框架6之內徑小，且比黏貼於業已裝設在該環狀框架6之黏著膠帶60的光元件晶圓2之外徑大。又，擴張筒721係於下端具有支持凸緣722。圖示之實施形態中的膠帶擴張機構72係具備支持機構73，且該支持機構73可使前述環狀框架保持構件711朝上下方向進退。該支持機構73係由配置於前述支持凸緣722上的複數氣缸731所構成，且其活塞桿732係與前述環狀框架保持構件711之下面連結。依此，由複數氣缸731所構成的支持機構73係使環狀框架保持構件711於基準位置與擴張位置間朝上下方向移動，且前述基準位置係載置面711a構成與擴張筒721之上端略呈相同之高度，前述擴張位置係相較於擴張筒721之上端而位於預定量下方。故，由複數氣缸731所構成的支持機構73係具有作為使擴張筒721與環狀框架保持構件711朝上下方向相對移動的擴張移動機構之機能。
參照圖11，說明使用依前述所構成的晶圓分割裝置7來實施的分割步驟。即，如圖11(a)所示，將業已裝設黏貼有構成光元件晶圓2的藍寶石基板20(沿著業已形成於藍寶石基板20之表面20a的切割道22形成變質層200)之背面20b的黏著膠帶60之環狀框架6，載置於構成框架保持機構71的框架保持構件711之載置面711a上，並藉由夾具712固定在框架保持構件711。此時，框架保持構件711係定位在圖11(a)所示之基準位置。其次，使作為構成膠帶擴張機構72的支持機構73之複數氣缸731作動，並使環狀框架保持構 件711下降至圖11(b)所示之擴張位置。故，由於固定在框架保持構件711之載置面711a上的環狀框架6亦會下降，因此，如圖11(b)所示，業已裝設於環狀框架6之黏著膠帶60係光元件晶圓2與環狀框架6之內周間之環狀區域會與作為推壓構件的圓筒狀擴張筒721之上端緣接連而受到推壓並擴張。其結果，黏貼於黏著膠帶60之半導體晶圓2會有拉伸力呈放射狀作用，因此，構成光元件晶圓2的藍寶石基板20係沿著業已藉由形成改質層200而使強度降低的切割道22斷裂，並分割成各個元件22。此時，形成於藍寶石基板20之背面20b的反射膜210亦會沿著切割道22斷裂。
若業已如前述般實施分割步驟，則如圖12所示，使拾取機構8作動，並藉由拾取筒夾81，將業已定位在預定位置之光元件23進行拾取(拾取步驟)，並搬送至未圖示之托盤或晶粒結著步驟。

Claims (3)

  1. 一種光元件晶圓之加工方法，係將光元件晶圓，沿著切割道分割成各個光元件，前述光元件晶圓係在藍寶石基板之表面積層有光元件層，並於藉由形成為格子狀之複數條切割道所劃分之複數區域形成有光元件，其特徵在於包含有以下步驟：改質層形成步驟，係將對藍寶石基板具有透過性之波長的雷射光線，自藍寶石基板之背面側將聚光點定位在藍寶石基板之內部而沿著切割道照射，並沿著切割道於藍寶石基板形成改質層；反射膜形成步驟，係於業已實施該改質層形成步驟的藍寶石基板之背面形成反射膜；反射膜切斷步驟，係自業已形成於藍寶石基板之背面的反射膜側，沿著切割道照射對反射膜具有吸收性之波長的雷射光線，並沿著切割道將反射膜切斷；及晶圓分割步驟，係於業已實施該反射膜切斷步驟的光元件晶圓賦予外力而沿著業已形成改質層之切割道使光元件晶圓斷裂，並分割成各個光元件。
  2. 如申請專利範圍第1項之光元件晶圓之加工方法，其中該反射膜係由金屬膜所構成，且厚度設定為0.5μm至2μm。
  3. 如申請專利範圍第1項之光元件晶圓之加工方法，其中該反射膜係由氧化膜所構成，且厚度設定為0.5μm至2μm。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014239123A (ja) * 2013-06-06 2014-12-18 株式会社ディスコ 加工方法
JP6121281B2 (ja) * 2013-08-06 2017-04-26 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP6255255B2 (ja) * 2014-01-27 2017-12-27 株式会社ディスコ 光デバイスの加工方法
JP6506520B2 (ja) * 2014-09-16 2019-04-24 株式会社ディスコ ＳｉＣのスライス方法
CN104827191A (zh) * 2015-05-12 2015-08-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 蓝宝石的激光切割方法
JP2017204574A (ja) 2016-05-12 2017-11-16 株式会社ディスコ サファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置
JP6789675B2 (ja) * 2016-06-02 2020-11-25 ローム株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP6815894B2 (ja) * 2017-02-27 2021-01-20 株式会社ディスコ 静電チャックテーブルの使用方法
JP6932248B2 (ja) * 2018-04-09 2021-09-08 東京エレクトロン株式会社 レーザー加工装置、レーザー加工システム、およびレーザー加工方法
CN108422101B (zh) * 2018-04-12 2020-04-14 无锡奥夫特光学技术有限公司 一种蓝宝石光学窗口的切割方法
CN108597999B (zh) * 2018-05-28 2020-11-06 扬州虹扬科技发展有限公司 一种提升芯片分离率的切割方法
CN111755578B (zh) * 2020-07-13 2021-11-02 福建晶安光电有限公司 一种衬底及其加工方法以及发光二极管及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109432A (ja) * 2003-09-09 2005-04-21 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
TW200947771A (en) * 2008-04-23 2009-11-16 Agency Science Tech & Res A light emitting diode structure, a lamp device and a method of forming a light emitting diode structure
TW201110221A (en) * 2009-08-04 2011-03-16 Disco Corp Wafer processing method
TW201126747A (en) * 2010-01-21 2011-08-01 Epistar Corp Light emitting diode and the manufacture method thereof
US20110226747A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Disco Corporation Workpiece dividing method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305420A (ja) 1997-03-04 1998-11-17 Ngk Insulators Ltd 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法
JP3408805B2 (ja) 2000-09-13 2003-05-19 浜松ホトニクス株式会社 切断起点領域形成方法及び加工対象物切断方法
JP2005086175A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Hamamatsu Photonics Kk 半導体薄膜の製造方法、半導体薄膜、半導体薄膜チップ、電子管、及び光検出素子
JP2005244201A (ja) * 2004-01-28 2005-09-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
JP4346598B2 (ja) * 2005-10-06 2009-10-21 株式会社東芝 化合物半導体素子及びその製造方法
JP4909657B2 (ja) * 2006-06-30 2012-04-04 株式会社ディスコ サファイア基板の加工方法
JP5109363B2 (ja) * 2006-12-15 2012-12-26 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子の製造方法、半導体発光素子及び発光装置
JP5171294B2 (ja) * 2008-02-06 2013-03-27 株式会社ディスコ レーザ加工方法
JP2011077429A (ja) * 2009-10-01 2011-04-14 Disco Abrasive Syst Ltd ワーク分割方法
US8088990B1 (en) * 2011-05-27 2012-01-03 Auria Solar Co., Ltd. Color building-integrated photovoltaic (BIPV) panel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005109432A (ja) * 2003-09-09 2005-04-21 Toyoda Gosei Co Ltd Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子の製造方法
TW200947771A (en) * 2008-04-23 2009-11-16 Agency Science Tech & Res A light emitting diode structure, a lamp device and a method of forming a light emitting diode structure
TW201110221A (en) * 2009-08-04 2011-03-16 Disco Corp Wafer processing method
TW201126747A (en) * 2010-01-21 2011-08-01 Epistar Corp Light emitting diode and the manufacture method thereof
US20110226747A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Disco Corporation Workpiece dividing method

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US20130122619A1 (en) 2013-05-16
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TW201320177A (zh) 2013-05-16
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KR20130052512A (ko) 2013-05-22
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