CN102430857A - 用于激光划片的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于激光划片的装置和方法。该激光划片装置可以包括：第一激光发射器，在朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光；激光接收器，当从第一激光发射器发射的激光从基板反射时接收所反射的激光；厚度测量单元，基于被激光接收器所接收的激光的强度测量基板的厚度；以及第二激光发射器，通过朝基板的第一轴向和第二轴向发射激光同时基于所测量的厚度调节激光发射位置而在基板上产生划片线。

Description

用于激光划片的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于激光划片(laser scribing)的装置和方法。
背景技术
制造半导体发光器件的工艺可以分为发光器件制造工艺和发光器件封装/模块工艺。发光器件制造工艺可以包括P/N半导体层形成工艺、蚀刻工艺、P/N电极形成工艺、研磨(lapping)工艺和激光划片工艺，该P/N半导体层形成工艺包括在用于制造发光器件的基板上外延生长有源层。
激光划片工艺通过激光划片装置执行，并相应于将执行了研磨工艺的基板分离为单独芯片的工艺。
在执行激光划片工艺之前，激光划片装置可以测量基板的厚度。激光划片装置可以通过基于所测量的厚度调节激光发射高度而发射激光到基板上。
通常，激光划片装置可以通过朝第一轴向(例如，基板的水平轴)发射激光来测量基板的厚度，并可以通过朝该第一轴向发射激光来产生划片线。
激光划片装置可以通过朝垂直于第一轴向的第二轴向(例如，基板的垂直轴)发射激光来测量基板的厚度，并可以通过朝该第二轴向发射激光而产生划片线。如上所述，常规的激光划片装置可以通过朝基板的第一轴向和第二轴向的每个发射激光而测量厚度，因此，激光划片工艺的处理时间会增加。当处理时间增加时，在预定量的时间内，与激光划片工艺相应的基板的数量会减少，降低了生产率。
此外，常规的激光划片装置可以产生沿基板的第一轴向的划片线，然后测量关于第二轴向的厚度。因此，当测量基板关于第二轴向的厚度时，可能由于在第一轴向上产生的划片线而产生测量误差，使得难以精确地测量厚度。
发明内容
本发明的一方面提供一种用于激光划片的方法和装置，其可以通过朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向发射激光而测量厚度，并且可以通过关于第一轴向和垂直于第一轴向的第二轴向应用所测量的厚度而在基板上执行激光划片。
根据本发明的一方面，提供一种用于激光划片的装置，该激光划片装置包括：第一激光发射器，在朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光；激光接收器，当从第一激光发射器发射的激光从基板反射时接收被反射的激光；厚度测量单元，基于被激光接收器所接收的激光的强度测量基板的厚度；以及第二激光发射器，通过朝基板的第一轴向和第二轴向发射激光同时基于所测量的厚度调节激光发射位置而在基板上产生划片线。
激光划片装置还可以包括反射构件，该反射构件设置在第一激光发射器下方以使从第一激光发射器发射的激光通过，并把从基板反射的激光反射到一个方向。
第二激光发射器可以朝基板的第一轴向发射激光，以在基板的第一轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与基板的距离来调节激光发射位置。
第二激光发射器可以朝基板的第二轴向发射激光，以在基板的第二轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与基板的距离来调节激光发射位置。
根据本发明的另一方面，提供一种用于激光划片的方法，该方法包括：使第一激光发射器在朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光；当从第一激光发射器发射的激光从基板反射时，用激光接收器接收被反射的激光；基于被激光接收器接收的激光的强度测量基板的厚度；以及通过朝基板的第一轴向和第二轴向发射激光同时基于所测量的厚度调节激光发射位置而在基板上产生划片线。
产生划片线可以包括：朝基板的第一轴向发射激光以在基板的第一轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与基板的距离来调节激光发射位置；以及朝基板的第二轴向发射激光以在基板的第二轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与基板的距离来调节激光发射位置。
附图说明
通过以下结合附图对示范性实施方式的描述，本发明的这些和/或其他的方面、特征和优点将变得明显且更易于理解，在附图中：
图1是示出根据本发明的实施方式的激光划片装置的构造的方框图；
图2是描述根据本发明的实施方式的基板的激光划片工艺的示意图；和
图3是示出根据本发明的实施方式的激光划片方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的示范性实施方式，其示例在附图中示出，其中相似的附图标记始终指代相似的元件。下面通过参照附图描述示范性实施方式以解释本发明。
在描述本发明时，当确定涉及相关已知功能或构造的详细描述可能不必要地导致本发明的目的模糊时，这里将省略该详细描述。而且，这里使用的术语被定义来适当地描述本发明的示范性实施方式，因此可以根据使用者、操作者的目的、或习惯来改变。因此，术语必须基于以下对本说明书的整体描述来定义。
图1是示出根据本发明的示范性实施方式的激光划片装置100的构造的方框图。参照图1，激光划片装置100可以包括载物台110、第一激光发射器120、反射构件130、激光接收器140、厚度测量单元150和第二激光发射器160。
载物台110可以接收并由此固定形成有多个发光器件的基板200。形成有多个发光器件的基板200可以通过在用于制造发光器件的基板上形成P半导体层和N半导体层的工艺来制造，该基板例如是蓝宝石基板、砷化镓(GaAs)基板、碳化硅(SiC)基板、磷化铟(InP)基板、磷化镓(GaP)基板等。P半导体层和N半导体层可以包括利用外延生长的有源层。在此情形下，还可以包括在P半导体层和N半导体层上形成P电极和N电极的工艺。在此工艺期间，可以执行蚀刻工艺，使得P半导体层和N半导体层中的一层可以被部分地暴露。为了抛光基板200，可以执行磨削(grinding)工艺、研磨(lapping)工艺、抛光工艺等。
第一激光发射器120可以朝设置在载物台110上的基板200发射激光L1。第一激光发射器120可以发射激光L1以测量基板200的厚度，因此可以在朝基板200的第一轴向移动的同时发射激光L1。
从第一激光发射器120发射的激光L1可以到达基板200并从基板200反射。
反射构件130可以设置在第一激光发射器120下面。反射构件130可以将从基板200反射的激光L1′反射到一个方向。
激光接收器140可以接收从反射构件130反射的激光L1″。如图1所示，从第一激光发射器120发射的激光L1可以从第一基板200朝反射构件130反射，并经由反射构件130反射而到达激光接收器140。
厚度测量单元150可以使用由激光接收器140接收的激光L1″的强度来测量基板200的厚度。当从第一激光发射器120发射的激光在第一激光发射器120的焦距处从基板200反射时，激光的强度可以是最强的。
当基板200的厚度不均匀时，基板200与空气之间的边界表面不会位于第一激光发射器120的焦距处而是位于该焦距之上或之下。因此，厚度测量单元150可以使用激光L1″的强度和该焦距来测量基板200的厚度。
第二激光发射器160可以通过朝基板200的第一轴向和第二轴向发射激光L2同时基于所测量的厚度来调节激光发射位置而在基板200上产生划片线。
第二激光发射器160可以朝基板200的第一轴向发射激光L2同时通过基于所测量的厚度改变与基板200的距离而调节激光发射位置。因此，可以在基板200的第一轴向产生划片线。
当激光L2朝第一轴向的发射完成时，激光划片装置100可以将基板200旋转90度到一个方向。这可以通过将容纳有基板200的载物台110旋转90度而执行。
第二激光发射器160可以朝基板200的第二轴向发射激光L2，同时通过基于所测量的厚度改变与基板200的距离而调节激光发射位置。因此，可以在基板200的第二轴向产生划片线。
如上所述，激光划片装置100可以仅测量关于基板200的第一轴向的厚度，可以基于所测量的厚度调节激光发射位置，并可以朝基板200的第一轴向和第二轴向发射激光L2。因此，可以省略关于基板200的第二轴向的厚度测量工艺。
除了形成有多个发光器件的基板200之外，还可以采用激光划片装置100在形成有多个半导体器件的基板上产生划片线。
图2是描述根据本发明的实施方式的基板的激光划片工艺的视图。在下文，将参照图2描述包括基板200的厚度测量的激光划片工艺。参照图2，在包括多个发光器件的基板200被接收且固定到载物台110的状态下，第一激光发射器120可以在朝基板200的第一轴向移动的同时发射相应于用于厚度测量的第一激光的激光L1，如图2的左图所示。
激光L1可以进入基板200并从基板200的顶表面反射。如图1所示，反射构件130可以反射从基板200反射的激光L1′。
激光接收器140可以接收从反射构件130反射的激光L1″，厚度测量单元150可以使用所接收的激光L1″来测量基板200关于第一轴向的厚度。
激光划片装置100可以在朝基板的第一轴向移动的同时发射相应于第二激光的激光L2，同时通过基于所测量的厚度改变与基板200的距离来调节激光发射位置。
相应于第二激光的激光L2用于在基板200的厚度方向产生划片线。为了沿基板200的厚度均匀地产生划片线，可以调节激光发射位置。即，通过沿基板200的厚度朝竖直方向(z方向)移动第二激光发射器160，可以均匀地保持激光焦距。因此，划片线可以产生在基板200的第一轴向。
当划片线产生在基板200的第一轴向时，可以通过转动载物台110将基板200旋转90度。由于基板200的旋转，在图2的左图中示出的基板200上的参考点S1、S2、S3和S4可以如图2的右图所示重新定位。
由于基板200被旋转，可以改变激光L2朝其发射的基板200的轴。基本上，第二激光发射器160的位置不改变。
在旋转基板200之后，第二激光发射器160可以朝基板200的第二轴向发射激光L2，同时通过基于所测量的厚度改变与基板200的距离而改变激光发射位置。因此，划片线可以产生在基板200的第二轴向。
如图2所示，激光划片装置100可以在第一轴和第二轴上产生划片线，同时基于关于基板200的第一轴向测量的厚度来改变激光发射位置。因此，通过省略关于基板200的第二轴向的厚度测量工艺，可以在预定量的时间内对于相对大量的基板执行激光划片。
而且，由于在基板200的第一轴向产生划片线之后不测量关于基板200的第二轴向的厚度，所以可以去除常规技术中测量关于第二轴向的厚度时产生的测量误差。
图3是示出根据本发明的实施方式的激光划片方法的流程图。激光划片方法可以通过图1的激光划片装置100来执行。
参照图3，在操作310中，激光划片装置100可以在朝形成有多个发光器件的基板200的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光。
在操作320中，激光划片装置100可以接收从基板200反射的激光。在操作330中，激光划片装置100可以利用所接收的激光的强度来测量基板200的厚度。
在操作340中，激光划片装置100可以朝基板200的第一轴向发射激光，同时基于所测量的厚度调节激光发射位置。激光发射位置可以相应于用于产生划片线的第二激光发射器160的发射位置，并可以是用于均匀地保持在基板200上的第二激光发射器160的激光焦距的距离。通过激光发射，划片线可以产生在基板200的第一轴向。
当划片线产生在第一轴向时，在操作350中，激光划片装置100可以朝基板200的第二轴向发射激光，同时基于所测量的厚度调节激光发射位置。通过激光发射，划片线可以产生在基板200的第二轴向。
通过上述工艺，激光划片装置100可以仅测量关于基板200的第一轴向的厚度，由此基于所测量的厚度在基板200的第一轴和第二轴上产生划片线。
根据本发明的实施方式，通过朝基板的第一轴向发射激光来测量厚度以及通过关于第一轴向和垂直于第一轴向的第二轴向应用所测量的厚度，可以执行基板的激光划片。因此，可以省略在基板的第二轴向发射激光以测量厚度的工艺，因此，在预定量的时间内可以激光划片相对大量的基板。
此外，由于不关于基板的第二轴向测量厚度，所以可以去除当测量关于第二轴向的厚度时产生的测量误差。
虽然已经示出并描述了本发明的一些示范性实施方式，但是本发明不限于所描述的示范性实施方式。而是，本领域技术人员将理解，可以对这些示范实施方式进行改变，而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
本申请要求于2010年8月26日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0082977的权益，其公开通过引用结合在此。

Claims (6)

1.一种用于激光划片的装置，包括：
第一激光发射器，在朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光；
激光接收器，当从所述第一激光发射器发射的激光从所述基板反射时接收被反射的激光；
厚度测量单元，基于被所述激光接收器所接收的激光的强度测量所述基板的厚度；和
第二激光发射器，通过朝所述基板的第一轴向和第二轴向发射激光同时基于所测量的厚度调节激光发射位置，在所述基板上产生划片线。
2.根据权利要求1所述的用于激光划片的装置，还包括：
反射构件，设置在所述第一激光发射器下方以使所述第一激光发射器发射的激光通过，并向一个方向反射从所述基板反射的激光。
3.根据权利要求1所述的用于激光划片的装置，其中所述第二激光发射器朝所述基板的第一轴向发射激光，以在所述基板的第一轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与所述基板的距离来调节所述激光发射位置。
4.根据权利要求3所述的用于激光划片的装置，其中所述第二激光发射器朝所述基板的第二轴向发射激光，以在所述基板的第二轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与所述基板的距离来调节所述激光发射位置。
5.一种用于激光划片的方法，包括：
使第一激光发射器在朝形成有多个发光器件的基板的第一轴向移动的同时发射用于厚度测量的激光；
当从所述第一激光发射器发射的激光从所述基板反射时，用激光接收器接收被反射的激光；
基于被所述激光接收器接收的激光的强度，测量所述基板的厚度；以及
通过朝所述基板的第一轴向和第二轴向发射激光同时基于所测量的厚度调节激光发射位置，在所述基板上产生划片线。
6.根据权利要求5所述的方法，其中产生所述划片线包括：
朝所述基板的所述第一轴向发射激光以在基板的第一轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与所述基板的距离来调节所述激光发射位置；和
朝所述基板的所述第二轴向发射激光以在所述基板的第二轴向产生划片线，同时通过基于所测量的厚度改变与所述基板的距离来调节所述激光发射位置。
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