CN102097310B - 光器件晶片的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光器件晶片的加工方法,能够在不到达光器件层的范围内容易地形成变质层,并能使器件厚度形成为预定厚度。该光器件晶片的加工方法将光器件晶片沿间隔道分割成一个个光器件,其中光器件晶片构成为在基板表面层叠有光器件层、在通过间隔道划分出的多个区域中形成了光器件,该加工方法包括:保护部件粘贴工序,在光器件晶片表面粘贴保护部件;变质层形成工序,将聚光点定位于基板内部从基板背面侧沿间隔道照射激光光线,以在基板内部在比光器件层靠背面侧位置沿间隔道形成变质层;背面磨削工序,对基板背面进行磨削以形成为预定厚度;和晶片断裂工序,对光器件晶片施加外力使光器件晶片沿形成有变质层的间隔道断裂从而分割成一个个光器件。

Description

光器件晶片的加工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种将光器件晶片沿间隔道分割成一个个光器件的晶片的加工方法,所述光器件晶片在基板的表面层叠有光器件层、并且在通过呈格子状地形成的多条间隔道划分出的多个区域中形成有光器件。
背景技术
[0002] 在光器件制造工序中,在大致圆板形状的蓝宝石基板或碳化硅基板的表面层叠由氮化镓类化合物半导体构成的光器件层,并且在通过呈格子状地形成的多条间隔道划分出的多个区域中形成发光二极管、激光二极管等光器件,从而构成光器件晶片。然后,通过沿着间隔道切断光器件晶片,将形成有光器件的区域分割开来,从而制造出一个个光器件。
[0003] 通常,通过被称为划片机(dicer)的切削装置来进行上述光器件晶片的沿着间隔道的切断。该切削装置具备:卡盘工作台,其保持被加工物;切削构件,其用于对保持于所述卡盘工作台的被加工物进行切削;以及切削进给构件,其使卡盘工作台与切削构件相对移动。切削构件包括旋转主轴、装配于该旋转主轴的切削刀具、以及驱动旋转主轴旋转的驱动机构。切削刀具由圆盘状的基座和装配于该基座的侧面外周部的环状的切削刃构成,切削刃例如通过电铸将粒径为3 μπι左右的金刚石磨粒固定于基座而形成,并且其厚度形成为20μπι左右。
[0004] 然而,由于构成光器件晶片的蓝宝石基板、碳化硅基板等的莫氏硬度高,所以利用上述切削刀具进行的切断未必容易。而且,由于切削刀具具有20 μπι左右的厚度,所以作为划分器件的间隔道,其宽度需要达到50 μπι左右。因此,间隔道所占面积比率很高,存在生广效率差的冋题。
[0005] 为了消除上述问题,作为沿间隔道分割光器件晶片的方法,提出了这样的方法:通过沿间隔道照射相对于晶片具有吸收性的脉冲激光光线来形成作为断裂起点的激光加工槽,通过沿着形成有该作为断裂起点的激光加工槽的间隔道施加外力来进行断裂(例如,参照专利文献I)。
[0006] 但是,当沿着在构成光器件晶片的蓝宝石基板的表面上形成的间隔道照射激光光线来形成激光加工槽时,存在这样的问题:发光二极管等光器件的外周被烧蚀,辉度降低,从而光器件的品质降低。
[0007] 为了消除这样的问题,下述专利文献2中公开了这样的蓝宝石基板的加工方法:将聚光点定位于蓝宝石基板的内部,从蓝宝石基板的未形成作为光器件层的发光层(外延层)的背面侧,沿间隔道照射相对于蓝宝石基板具有透射性的波长的激光光线,从而在蓝宝石基板的内部沿间隔道形成变质层,由此沿着形成有变质层的间隔道分割蓝宝石基板。
[0008] 专利文献1:日本特开平10-305420号公报
[0009] 专利文献2:日本特开2008-6492号公报
[0010] 在上述专利文献2所公开的晶片的分割方法中,首先,为了使晶片形成为预定的厚度(例如ΙΟΟμπι以下)而磨削晶片的背面,然后将聚光点对准晶片的内部,从晶片的背面侧沿间隔道照射相对于晶片具有透射性的波长的脉冲激光光线,从而在晶片的内部沿间隔道形成作为断裂起点的变质层,然而,若变质层到达作为光器件层的发光层(外延层),则光器件层会受到损坏,光器件的辉度会降低。为了消除这样的问题,需要在不到达光器件层的范围内形成变质层。但是,在晶片的厚度很薄、例如为100 μπι以下的状态下,要在不到达光器件层的范围内形成变质层非常困难。
发明内容
[0011] 本发明是鉴于上述事实而完成的,其主要的技术课题在于提供一种能够在不到达光器件层的范围内容易地形成变质层、并且能够使光器件的厚度形成为预定厚度的光器件晶片的加工方法。
[0012] 为了解决上述主要的技术课题,本发明提供一种光器件晶片的加工方法,其是将光器件晶片沿着间隔道分割成一个个光器件的光器件晶片的加工方法,其中所述光器件晶片构成为在基板的表面层叠有光器件层、并且在通过呈格子状地形成的多条间隔道划分出的多个区域中形成了光器件,所述光器件晶片的加工方法的特征在于,
[0013] 该光器件晶片的加工方法包括以下工序:
[0014] 保护部件粘贴工序,在该保护部件粘贴工序中,在光器件晶片的表面粘贴保护部件;
[0015] 变质层形成工序,在该变质层形成工序中,将聚光点定位于光器件晶片的基板的内部,从光器件晶片的基板的背面侧沿间隔道照射相对于光器件晶片的基板具有透射性的波长的激光光线,从而在基板的内部在比光器件层靠背面侧的位置沿间隔道形成变质层;
[0016] 背面磨削工序,在该背面磨削工序中,对实施了所述变质层形成工序的光器件晶片的基板的背面进行磨削,使光器件晶片形成为预定的厚度;以及
[0017] 晶片断裂工序,在该晶片断裂工序中,对实施了背面磨削工序的光器件晶片施加外力,使光器件晶片沿着形成有变质层的间隔道断裂,从而将光器件晶片分割成一个个光器件。
[0018] 在所述变质层形成工序中,从距离光器件晶片的基板的表面20〜60 μ m的位置起向背面侧形成变质层。
[0019] 在所述保护部件粘贴工序中,将光器件晶片的表面粘贴至作为保护部件的保护带,其中所述作为保护部件的保护带装配于环状框架,在光器件晶片的表面粘贴于所述保护带的状态下,实施所述变质层形成工序、背面磨削工序以及晶片断裂工序。
[0020] 在实施了所述晶片断裂工序后,实施变质层除去工序,在该变质层除去工序中,对光器件晶片的基板的背面进行磨削,从而除去变质层。
[0021] 在所述保护部件粘贴工序中,将光器件晶片的表面粘贴至作为保护部件的保护带,其中所述作为保护部件的保护带装配于环状框架,在光器件晶片的表面粘贴于所述保护带的状态下,实施所述变质层形成工序、背面磨削工序、晶片断裂工序以及变质层除去工序。
[0022] 在本发明中,由于在对构成光器件晶片的基板的背面进行磨削而形成预定厚度之前的较厚的状态下实施变质层形成工序,所以能够将激光光线的聚光点容易地定位于所希望的位置,能够在不使光器件层受到损坏的情况下形成变质层。
[0023] 此外,在本发明中,在实施了变质层形成工序后实施背面磨削工序,从而将晶片的厚度形成为预定厚度,并且使光器件晶片沿形成有变质层的间隔道断裂,因此能够将变质层的厚度抑制到最小限度,提高了生产效率。
附图说明
[0024] 图1是表示作为晶片的光器件晶片的立体图和主要部分放大剖视图。
[0025] 图2是表示实施本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的保护部件粘贴工序、将晶片的表面粘贴在装配于环状框架的保护带上的状态的立体图。
[0026] 图3是用于实施本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的变质层形成工序的激光加工装置的主要部分立体图。
[0027] 图4是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的变质层形成工序的说明图。
[0028] 图5是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的背面磨削工序的说明图。
[0029] 图6是将实施了本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的背面研磨工序后的光器件晶片的主要部分放大进行表示的剖视图。
[0030] 图7是用于实施本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片断裂工序的晶片断裂装置的立体图。
[0031] 图8是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片断裂工序的说明图。
[0032] 图9是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的变质层除去工序的说明图。
[0033] 图10是将实施了本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的变质层除去工序后的光器件晶片的主要部分放大进行表示的剖视图。
[0034] 图11是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的晶片转移工序的说明图。
[0035] 图12是用于实施本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的拾取工序的拾取装置的立体图。
[0036] 图13是本发明所涉及的光器件晶片的加工方法中的拾取工序的说明图。
[0037] 标号说明
[0038] 2:光器件晶片;20:蓝宝石基板;21:作为光器件层的发光层(外延层);3:环状框架;30:保护带;4:激光加工装置;41:激光加工装置的卡盘工作台;42:激光光线照射构件;422:聚光器;5:磨削装置;51:磨削装置的卡盘工作台;52:磨削工具;6:晶片断裂装置;66:张力施加构件;7:拾取装置;72:保护带扩张构件;73:拾取夹头。
具体实施方式
[0039] 下面,参照附图详细说明本发明所涉及的光器件晶片的加工方法的优选实施方式。
[0040] 图1的(a)和(b)表示按照本发明所涉及的光器件晶片的加工方法来进行加工的光器件晶片的立体图和将主要部分放大进行表示的剖视图。图1的(a)和(b)所示的光器件晶片2在例如厚度为430 μ m的蓝宝石基板20的表面20a层叠有由氮化物半导体构成的作为光器件层的发光层(外延层)21,该发光层(外延层)21的厚度为5〜10 μπι。并且,发光层(外延层)21在由形成为格子状的多条间隔道22划分出的多个区域内形成了发光二极管、激光二极管等光器件23。以下,对将该光器件晶片2沿间隔道22分割成一个个光器件23的加工方法进行说明。
[0041] 首先,为了保护在光器件晶片的表面上形成的光器件,实施在光器件晶片的表面粘贴保护部件的保护部件粘贴工序。即,如图2所示,作为保护部件的保护带30装配于由金属材料形成的环状框架3,在所述保护带30的表面粘贴光器件晶片2的表面2a。另外,在图示的实施方式中,上述保护带30形成为在厚度为ΙΟΟμπι的由聚氯乙烯(PVC)构成的片状基材的表面涂布有厚度为5 μ m左右的丙烯酸树脂类的浆体。该浆体采用具有通过照射紫外线而使粘接力降低的性质的浆体。
[0042] 在通过实施上述保护部件粘贴工序而将光器件晶片2的表面2a粘贴到装配于环状框架3的保护带30上后,实施变质层形成工序,在该变质层形成工序中,将聚光点定位于光器件晶片的基板的内部,从基板的背面侧沿间隔道照射相对于光器件晶片的基板具有透射性的波长的激光光线,从而在基板内部在比光器件层更靠背面侧的位置沿着间隔道形成变质层。使用图3所示的激光加工装置4来实施该变质层形成工序。图3所示的激光加工装置4包括:卡盘工作台41,其保持被加工物;激光光线照射构件42,其向保持于上述卡盘工作台41上的被加工物照射激光光线;和摄像构件43,其对保持于卡盘工作台41上的被加工物进行拍摄。卡盘工作台41构成为吸引保持被加工物,该卡盘工作台41形成为通过未图示的加工进给构件在图3中箭头X所示的加工进给方向移动、并且通过未图示的分度进给构件在图3中箭头Y所示的分度进给方向移动。
[0043] 上述激光光线照射构件42包括实质上水平配置的圆筒形状的壳体421。在壳体421内配设有脉冲激光光线振荡构件,该脉冲激光光线振荡构件具有未图示的脉冲激光光线振荡器和重复频率设定构件。在上述壳体421的末端部,装配有聚光器422,聚光器422用于使从脉冲激光光线振荡构件振荡出的脉冲激光光线会聚。另外,激光光线照射构件42具有聚光点位置调整构件(未图示),该聚光点位置调整构件用于对利用聚光器422进行会聚的脉冲激光光线的聚光点位置进行调整。
[0044] 摄像构件43装配在构成上述激光光线照射构件42的壳体421的末端部,该摄像构件43在图示的实施方式中具有利用可见光线进行拍摄的摄像元件(CCD)等,该摄像构件43将所拍摄到的图像信号发送至未图示的控制构件。
[0045] 在变质层形成工序中,使用上述激光加工装置4,将聚光点定位于构成上述光器件晶片2的蓝宝石基板20的内部,从蓝宝石基板20的背面20b侧沿着间隔道22照射相对于蓝宝石基板20具有透射性的波长的激光光线,从而在比作为光器件层的发光层(外延层)更靠背面20b侧的位置沿着间隔道22形成变质层,参照图3和图4,对这样的变质层形成工序进行说明。
[0046] 首先,将粘贴有光器件晶片2的保护带30载置到上述图3所示的激光加工装置4的卡盘工作台41上。然后,通过使未图示的吸引构件工作,将光器件晶片2经由保护带30保持在卡盘工作台41上(晶片保持工序)。因此,保持于卡盘工作台41的光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b处于上侧。另外,虽然在图3中省略装配有保护带30的环状框架3地进行了表示,但是环状框架3被配设于卡盘工作台41的适当的框架保持构件所保持。这样,吸引保持有光器件晶片2的卡盘工作台41通过未图示的加工进给构件而被定位于摄像构件43的正下方。
[0047] 在卡盘工作台41被定位于摄像构件43的正下方时,通过摄像构件43和未图示的控制构件来执行校准作业,该校准作业是检测晶片2的应进行激光加工的加工区域的作业。即,摄像构件43和未图示的控制构件执行图案匹配等图像处理,从而完成激光光线照射位置的校准(校准工序),其中上述图案匹配等图像处理用来进行形成在光器件晶片2的预定方向上的间隔道22、与沿着该间隔道22照射激光光线的激光光线照射构件42的聚光器422的位置对准。此外,对于沿着与上述预定方向正交的方向形成于光器件晶片2的间隔道22,也同样地完成激光光线照射位置的校准。此时,光器件晶片2中的形成有间隔道22的发光层(外延层)21的表面位于下侧,但是由于构成光器件晶片2的蓝宝石基板20是透明体,所以能够从蓝宝石基板20的背面20b侧对间隔道22进行拍摄。
[0048] 发光层(外延层)21构成保持在卡盘工作台41上的光器件晶片2,在如上所述地检测出形成于所述发光层(外延层)21的表面的间隔道22、并进行了激光光线照射位置的校准后,如图4的(a)所示,将卡盘工作台41移动至激光光线照射构件42的聚光器422所在的激光光线照射区域,并将预定的间隔道22的一端(图4的(a)中的左端)定位于激光光线照射构件42的聚光器422的正下方。然后,使从聚光器422照射出的脉冲激光光线的聚光点P对准自构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的表面20a(下表面)起向上侧例如55 μπι的位置。为了将从聚光器422照射出的脉冲激光光线的聚光点P定位于构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的预定位置,例如使用日本特开2009-63446号公报中记载的、对保持于卡盘工作台的被加工物的高度位置进行检测的高度位置检测装置,来对保持于卡盘工作台41的光器件晶片2的上表面的高度位置进行检测,以检测到的光器件晶片2的上表面的高度位置为基准使未图示的聚光点位置调整构件工作,由此将脉冲激光光线的聚光点P定位于预定位置。接着,从聚光器422照射相对于蓝宝石基板20具有透射性的波长的脉冲激光光线,同时使卡盘工作台41以预定的加工进给速度在图4的(a)中箭头Xl所示的方向上移动。然后,如图4的(b)所示,在激光光线照射构件42的聚光器422的照射位置到达间隔道22的另一端(图4的(b)中的右端)的位置后,停止照射脉冲激光光线,并且使卡盘工作台41停止移动。其结果为,如图4的(b)和图4的(c)所示,在构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的内部,沿着间隔道22形成连续的变质层210 (变质层形成工序)。该变质层210形成于比蓝宝石基板20的表面20a (下表面)、即发光层(外延层)21更靠背面20b (上表面)侧的位置。沿着形成于光器件晶片2的所有的间隔道22实施上述变质层形成工序。
[0049] 上述变质层形成工序中的加工条件例如如下所示地设定。
[0050] 光源:Yb激光器:掺镱光纤激光器
[0051]波长:1045nm
[0052]重复频率:100kHz
[0053] 平均输出:0.3W
[0054] 聚光点直径:Φ I〜1.5 μ m
[0055] 加工进给速度:400mm/秒
[0056] 当基于上述加工条件实施上述变质层形成工序时,会以脉冲激光光线的聚光点P为中心在上下方向形成50 μπι左右的变质层210。因此,通过实施上述变质层形成工序,能够自与蓝宝石基板20的表面20a (下表面)即发光层(外延层)21相距30 μ m的位置起向背面20b (上表面)侧形成50 μ m左右的变质层210。另外,形成于蓝宝石基板20的内部的变质层210优选自与蓝宝石基板20的表面20a即发光层(外延层)21相距20〜60 μπι的位置起向背面20b侧形成。这样,在变质层形成工序中,由于在蓝宝石基板20的内部在不到达发光层(外延层)21的范围内形成变质层210,所以作为光器件层的发光层(外延层)21不会受到破坏。此外,对于构成光器件晶片2的蓝宝石基板20,由于是在如后所述地对背面进行磨削以形成预定厚度之前的较厚的状态下(例如430 μπι),实施变质层形成工序,所以能够将脉冲激光光线的聚光点P容易地定位于所希望的位置,能够在不使作为光器件层的发光层(外延层)21受到破坏的情况下形成变质层210。
[0057] 在实施了上述变质层形成工序后,实施磨削光器件晶片的背面以形成预定厚度的背面磨削工序。使用图5所示的磨削装置5来实施该背面磨削工序。图5所示的磨削装置5具备:卡盘工作台51,其保持被加工物;以及磨削工具52,其具有磨削磨具521,该磨削磨具521用于对保持于所述卡盘工作台51的被加工物进行磨削。另外,卡盘工作台51的保持被加工物的中央部形成得较高,而外周部形成为比中央部要低。在使用这样构成的磨削装置5来实施上述背面磨削工序时,如图5所示,将实施了上述变质层形成工序的光器件晶片2的保护带30侧载置在磨削装置5的卡盘工作台51上,并且将环状框架3载置于卡盘工作台51的外周部,使未图示的吸引构件工作,由此将光器件晶片2和环状框架3吸引保持在卡盘工作台51上。因此,保持在卡盘工作台51上的光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b处于上侧。在这样将光器件晶片2吸引保持到卡盘工作台51上后,一边使卡盘工作台51以例如500rpm的速度旋转,一边使磨削工具52以例如100rpm的速度旋转并与构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b接触,并且进行预定量的磨削进给。其结果为,蓝宝石基板20的背面20b被磨削,构成光器件晶片2的蓝宝石基板20形成为预定的厚度(例如80 μπι)。其结果为,如图6所示,变质层210露出于构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b。这样,在实施了上述变质层形成工序后实施背面磨削工序,从而将晶片的厚度形成为预定厚度,因此能够将变质层的厚度抑制到最小限度,提高了生产效率。
[0058] 在实施了上述背面磨削工序后,实施晶片断裂工序,在该晶片断裂工序中,对光器件晶片施加外力,使晶片沿着形成有变质层的间隔道断裂,从而分割成一个个光器件。使用图7所示的晶片断裂装置6来实施该晶片断裂工序。图7所示的晶片断裂装置6具备基座61和移动工作台62,该移动工作台62以能够在箭头Y所示的方向移动的方式配设在该基座61上。基座61形成为矩形,在其两侧部上表面沿箭头Y所示的方向相互平行地配设有两根导轨611、612。在这两根导轨611、612上以能够移动的方式配设有移动工作台62。移动工作台62通过移动构件63在箭头Y所示的方向移动。在移动工作台62上配设有用于保持上述环状框架3的框架保持构件64。框架保持构件64具有:圆筒状的主体641 ;设置于该主体641的上端的环状的框架保持部件642 ;以及配设于该框架保持部件642的外周的作为固定构件的多个夹紧器643。这样构成的框架保持构件64通过夹紧器643对载置于框架保持部件642上的环状框架3进行固定。此外,图7所示的晶片断裂装置6具备使上述框架保持构件64转动的转动构件65。该转动构件65具有:脉冲电动机651,其配设于上述移动工作台62 ;滑轮652,其装配于该脉冲电动机651的旋转轴;以及环形带653,其绕挂于所述滑轮652和圆筒状的主体641。这样构成的转动构件65通过驱动脉冲电动机651来经由滑轮652和环形带653使框架保持构件64转动。
[0059] 图7所示的晶片断裂装置6具备张力施加构件66,该张力施加构件66对光器件晶片2在与间隔道22正交的方向上作用拉伸力,其中,所述光器件晶片2经由保护带30支承于环状框架3,而该环状框架3则保持于上述环状的框架保持部件642。张力施加构件66配置在环状的框架保持部件642内。该张力施加构件66具有第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662,该第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662具有在与箭头Y方向正交的方向上较长的长方形的保持面。在第一吸引保持部件661形成有多个吸引孔661a,在第二吸引保持部件662形成有多个吸引孔662a。多个吸引孔661a和662a与未图示的吸引构件连通。此外,第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662形成为通过未图示的移动构件而分别在箭头Y方向移动。
[0060] 图7所示的晶片断裂装置6具有用于检测光器件晶片2的间隔道22的检测构件67,其中所述光器件晶片2经由保护带30支承于环状框架3,而该环状框架3保持于上述环状的框架保持部件642。检测构件67安装在配设于基座61的L字形的支承柱671。该检测构件67由光学系统和摄像元件(CCD)等构成,并且配置于上述张力施加构件66的上方位置。这样构成的检测构件67对光器件晶片2的间隔道22进行拍摄,并转换成电信号发送至未图示的控制构件,其中所述光器件晶片2经由保护带30支承于环状框架3,而该环状框架3保持于上述环状的框架保持部件642。
[0061] 参照图8,对使用上述晶片断裂装置6实施的晶片断裂进行说明。
[0062] 将经由保护带30支承光器件晶片2的环状框架3如图8的(a)所示地载置到框架保持部件642上,并通过夹紧器643固定于框架保持部件642,其中所述光器件晶片2已经实施了上述的作为断裂起点形成工序的变质层形成工序。接着,使移动构件63工作,使移动工作台62在箭头Y所示的方向(参照图7)移动,如图8的(a)所示,将沿预定方向形成于光器件晶片2的一条间隔道22 (在图示的实施方式中为最左端的间隔道)定位于构成张力施加构件66的第一吸引保持部件661的保持面与第二吸引保持部件662的保持面之间。此时,通过检测构件67对间隔道22进行拍摄,并对第一吸引保持部件661的保持面与第二吸引保持部件662的保持面进行位置对准。这样,当一条间隔道22被定位于第一吸引保持部件661的保持面与第二吸引保持部件662的保持面之间后,使未图示的吸引构件工作,使吸引孔661a和662a作用负压,由此将光器件晶片2经由保护带30吸引保持在第一吸引保持部件661的保持面和第二吸引保持部件662的保持面上(保持工序)。
[0063] 在实施了上述保持工序后,使构成张力施加构件66的未图示的移动构件工作,使第一吸引保持部件661与第二吸引保持部件662如图8的(b)所示地向相互背离的方向移动。其结果为,在定位于第一吸引保持部件661的保持面与第二吸引保持部件662的保持面之间的间隔道22上,沿与间隔道22正交的方向作用有拉伸力,光器件晶片2以形成于蓝宝石基板20的变质层210为断裂起点沿间隔道22断裂(断裂工序)。通过实施该断裂工序,保护带30略微伸长。在该断裂工序中,光器件晶片2沿间隔道22形成变质层210,从而强度降低,因此,通过使第一吸引保持部件661与第二吸引保持部件662向相互背离的方向移动0.5mm左右,能够使光器件晶片2以形成于蓝宝石基板20的变质层210为断裂起点沿间隔道22断裂。
[0064] 在如上所述地实施了沿着形成于预定方向的一条间隔道22进行断裂的断裂工序后,解除上述第一吸引保持部件661和第二吸引保持部件662对光器件晶片2的吸引保持。接着,使移动构件63工作,使移动工作台62在箭头Y所示的方向(参照图7)移动相当于间隔道26的间隔的量,将与实施了上述断裂工序的间隔道22相邻的间隔道22定位于构成张力施加构件66的第一吸引保持部件661的保持面与第二吸引保持部件662的保持面之间。然后,实施上述保持工序和断裂工序。
[0065] 当如上所述地对形成于预定方向的所有的间隔道22实施了上述保持工序和断裂工序后,使转动构件65工作,使框架保持构件64转动90度。其结果为,保持在框架保持构件64的框架保持部件642上的光器件晶片2也转动90度,与形成于预定方向且实施了上述断裂工序的间隔道22正交的方向上所形成的间隔道22,被定位成与第一吸引保持部件661的保持面和第二吸引保持部件662的保持面平行的状态。接着,对与实施了上述断裂工序的间隔道22正交的方向上所形成的所有的间隔道22,实施上述的保持工序和断裂工序,由此将光器件晶片2沿间隔道22分割成一个个光器件23。
[0066] 在实施了上述晶片断裂工序后,实施磨削光器件晶片的背面以除去变质层的变质层除去工序。使用上述图5所示的磨削装置5来实施该变质层除去工序。即,如图9所示,将实施了上述晶片断裂工序的光器件晶片2(已分割成一个个光器件23)的保护带30侧,载置在磨削装置5的卡盘工作台51上,并且将环状框架3载置于卡盘工作台51的外周部,使未图示的吸引构件工作,由此将光器件晶片2和环状框架3吸引保持在卡盘工作台51上。因此,保持在卡盘工作台51上的光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b处于上侧。在这样将光器件晶片2吸引保持到卡盘工作台51上后,一边使卡盘工作台51以例如500rpm的速度旋转,一边使磨削工具52以例如100rpm的速度旋转并与构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b接触,并且进行预定量的磨削进给直到到达除去了上述变质层210的位置为止。其结果为,构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b被磨削,如图10所示,残留于被分割成一个一个的光器件23的背面的变质层210被除去。这样,通过将残留于被分割成一个一个的光器件23的背面的变质层210除去,能够提高光器件23的辉度。
[0067] 在实施了上述变质层除去工序后,实施晶片转移工序,在该晶片转移工序中,将已分割成一个个光器件的光器件晶片的背面粘贴到装配于环状框架的保护带的表面,并且将粘贴有光器件晶片表面的上述保护带30剥离并除去上述环状框架3。在该晶片转移工序中,如图11的(a)所示,从紫外线照射器300向装配于环状框架3的保护带30 (粘贴有已分割成一个个光器件23的光器件晶片2)照射紫外线。其结果为,保护带30的粘接浆体硬化,粘接力降低。接着,如图11的(b)所示,将装配于环状框架3a的保护带30a的表面(在图11的(b)中为下表面)粘贴至构成光器件晶片2的蓝宝石基板20的背面20b (在图11的(b)中为上表面),其中所述光器件晶片2粘贴在装配于环状框架3的保护带30上。另外,环状框架3a和保护带30a可以是与上述环状框架3和保护带30实质上相同的结构。接着,如图11的(c)所示,将表面粘贴于保护带30的光器件晶片2 (已分割成一个个光器件23)从保护带30剥离。此时,如图11的(a)所示,对保护带30照射紫外线,从而保护带30的粘接浆体硬化、粘接力降低,因此能够将光器件晶片2 (已分割成一个个光器件23)从保护带30容易地剥离。然后,除去装配有保护带30的环状框架3,由此,如图11的(d)所示,已分割成一个个器件的光器件晶片2被转移至装配于环状框架3a的保护带30a的表面。在晶片的表面粘贴在装配于环状框架3的保护带30的状态下,实施上述变质层形成工序、背面磨削工序、晶片断裂工序以及变质层除去工序,在将光器件晶片2分割成一个个器件23之后,实施这样的晶片转移工序,因此能够在光器件晶片2不破裂的情况下将正反面翻转过来并改贴到装配于环状框架3a的保护带30a上。因此,能够在已分割成一个个光器件23的光器件晶片2被改贴到了装配于环状框架3a的保护带30a上的状态下,实施光器件23的导通测试。
[0068] 在如上所述地实施了晶片转移工序后,实施拾取工序,在该拾取工序中,将粘贴在装配于环状框架的保护带的表面的、已被分割成一个一个的光器件从保护带剥离并进行拾取。使用图12所示的拾取装置7来实施该拾取工序。图12所示的拾取装置7具备:框架保持构件71,其保持上述环状框架3a ;保护带扩张构件72,其使装配于环状框架3a的保护带30a扩张,其中所述环状框架3a保持于所述框架保持构件71 ;以及拾取夹头73。框架保持构件71具有环状的框架保持部件711、和配设在该框架保持部件711的外周的作为固定构件的多个夹紧器712。框架保持部件711的上表面形成载置环状框架3a的载置面711a,环状框架3a被载置在该载置面711a上。另外,载置在载置面711a上的环状框架3a通过夹紧器712固定于框架保持部件711。这样构成的框架保持构件71通过保护带扩张构件72被支承成能够在上下方向进退。
[0069] 保护带扩张构件72具备扩张鼓721,该扩张鼓721配设在上述环状的框架保持部件711的内侧。该扩张鼓721的内径和外径都比环状框架3a的内径要小、且比装配于该环状框架3a的光器件晶片2 (已被分割成一个个光器件23)的外径要大。此外,扩张鼓721在下端具有支承凸缘722。图示的实施方式中的保护带扩张构件72具备能够使上述环状的框架保持部件711在上下方向进退的支承构件723。该支承构件723由配设在上述支承凸缘722上的多个空气缸723a构成,该支承构件723的活塞杆723b与上述环状的框架保持部件711的下表面连接。这样由多个空气缸723a构成的支承构件723使环状的框架保持部件711在基准位置和扩张位置之间沿上下方向移动,所述基准位置是如图13的(a)所示载置面711a与扩张鼓721的上端处于大致同一高度的位置,所述扩张位置是如图13的(b)所示载置面711a比扩张鼓721的上端靠下方预定量的位置。
[0070] 参照图13对使用如上所述地构成的拾取装置7实施的拾取工序进行说明。S卩,如图13的(a)所示,将环状框架3a载置到构成框架保持构件71的框架保持部件711的载置面711a上,并利用夹紧器712将该环状框架3a固定于框架保持部件711 (框架保持工序),其中,在所述环状框架3a上装配了粘贴有光器件晶片2 (已被分割成一个个器件)的保护带30a。此时,框架保持部件711定位于图13的(a)所示的基准位置。接着,使构成保护带扩张构件72的作为支承构件723的多个空气缸723a工作,使环状的框架保持部件711下降至图13的(b)所示的扩张位置。于是,固定在框架保持部件711的载置面711a上的环状框架3a也下降,因此,如图13的(b)所示,装配于环状框架3a的保护带30a与扩张鼓721的上端缘接触而被扩张(保护带扩张工序)。其结果为,由于粘贴于保护带30a的光器件晶片2沿着间隔道22被分割成了一个个光器件23,所以一个个器件23之间变宽,形成间隙S。在该状态下,使拾取夹头73工作,使其吸附保持光器件23的表面(上表面),将该光器件23从保护带30a剥离下来并进行拾取。此时,如图13的(b)所示,通过利用顶起针74从保护带30a的下侧将器件23顶起,能够容易地将光器件23从保护带30a剥离。由于该顶起针74作用于光器件23的背面地进行顶起,所以不会使光器件23的表面损伤。另外,在拾取工序中,由于如上所述地拓宽了一个个光器件23之间的间隙S,所以能够在不与相邻的光器件23接触的情况下容易地进行拾取。这样,由于利用拾取夹头73拾取的光器件23的表面(上表面)被吸附保持,所以此后无需使光器件23的正反面翻转。
[0071] 以上,基于图示的实施方式对本发明进行了说明,但本发明并不仅仅限定于实施方式,在本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。例如,在上述实施方式中,作为晶片断裂工序,示出了在与形成有作为断裂起点的变质层的间隔道正交的方向上作用拉伸力、从而使晶片沿形成有变质层的间隔道断裂的例子,但是,作为晶片断裂工序,也可以采用例如日本特开2006-107273号公报或日本特开2006-128211号公报中公开的、通过对强度沿间隔道降低了的晶片沿间隔道作用弯曲应力来使晶片沿间隔道断裂的方法等其它的断裂方法。

Claims (4)

1.一种光器件晶片的加工方法,其是将光器件晶片沿着间隔道分割成一个个光器件的光器件晶片的加工方法,其中所述光器件晶片构成为在基板的表面层叠有光器件层、并且在通过呈格子状地形成的多条间隔道划分出的多个区域中形成了光器件,所述光器件晶片的加工方法的特征在于, 在该光器件晶片的加工方法中,依次进行下述工序: 保护部件粘贴工序,在该保护部件粘贴工序中,在光器件晶片的表面粘贴保护部件; 变质层形成工序,在该变质层形成工序中,将聚光点定位于光器件晶片的基板的内部,从光器件晶片的基板的背面侧沿间隔道照射相对于光器件晶片的基板具有透射性的波长的激光光线,从而在基板的内部在比光器件层靠背面侧的位置沿间隔道形成变质层; 背面磨削工序,在该背面磨削工序中,对实施了所述变质层形成工序的光器件晶片的基板的背面进行磨削,磨削至变质层露出于光器件晶片的基板的背面; 晶片断裂工序,在该晶片断裂工序中,对实施了背面磨削工序的光器件晶片施加外力,使光器件晶片沿着形成有变质层的间隔道断裂,从而将光器件晶片分割成一个个光器件;以及 变质层除去工序,在该变质层除去工序中,对光器件晶片的基板的背面进行磨削,从而除去变质层。
2.根据权利要求1所述的光器件晶片的加工方法,其中, 在变质层形成工序中,从距离光器件晶片的基板的表面20〜60 μ m的位置起向背面侧形成变质层。
3.根据权利要求1或2所述的光器件晶片的加工方法,其中, 在所述保护部件粘贴工序中,将光器件晶片的表面粘贴至作为保护部件的保护带,其中所述作为保护部件的保护带装配于环状框架,在光器件晶片的表面粘贴于所述保护带的状态下,实施所述变质层形成工序、所述背面磨削工序以及所述晶片断裂工序。
4.根据权利要求1所述的光器件晶片的加工方法,其中, 在所述保护部件粘贴工序中,将光器件晶片的表面粘贴至作为保护部件的保护带,其中所述作为保护部件的保护带装配于环状框架,在光器件晶片的表面粘贴于所述保护带的状态下,实施所述变质层形成工序、所述背面磨削工序、所述晶片断裂工序以及所述变质层除去工序。
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