CN104508800A - 加工对象物切断方法 - Google Patents

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Abstract

该加工对象物切断方法具备如下工序：以单晶蓝宝石基板(31)的背面(31b)作为基板(31)中的激光(L)的入射面，将激光(L)的聚光点(P)对准于基板(31)内，并使聚光点(P)沿着与基板(31)的m面和背面(31b)平行的各条切断预定线(52)相对地移动，由此沿着各线(52)在基板(31)内形成改质区域(72、74)，并且使龟裂(82)到达表面(31a)。在该工序中，在各线(52)中，使区域(72)相对于通过区域(74)且与基板(31)的r面平行的倾斜面(45)，而位于倾斜面(45)与背面(31b)所形成的角度成为锐角的侧。

Description

加工对象物切断方法
技术领域
本发明涉及用于将具备单晶蓝宝石基板的加工对象物切断成各发光元件部来制造多个发光元件的加工对象物切断方法。
背景技术
作为上述技术领域中的现有的加工对象物切断方法，在专利文献1中记载了如下方法：通过切割或者划片在蓝宝石基板的表面和背面形成分离槽，并且通过激光的照射在蓝宝石基板内形成多段加工变质部，并沿着分离槽和加工变质部切断蓝宝石基板的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2006-245043号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，为了将具备具有与c面形成达偏角的角度的表面和背面的单晶蓝宝石基板的加工对象物切断成各个发光元件部，通过激光的照射在单晶蓝宝石基板内形成改质区域，从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂会到达发光元件部，由此有应制造的发光元件的成品率下降的情况。
在此，本发明的目的是提供一种能够防止从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂到达发光元件部的加工对象物切断方法。
解决技术问题的手段
本发明人等为了达到上述目的而反复专心研究的结果，彻底查明：从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂到达发光元件部的事实起因于单晶蓝宝石基板中的m面与r面的关系。即，从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的切断预定线形成的改质区域所产生的龟裂的伸展方向相比于m面的影响，更强烈受到相对于m面倾斜的r面的影响，朝r面的倾斜方向拉引，其结果，有该龟裂到达发光元件部的情况。本发明人等基于该认识进一步反复检讨，从而完成本发明。
即，本发明的一侧面的加工对象物切断方法是用于将具备具有与c面形成达偏角的角度的表面和背面的单晶蓝宝石基板、以及在表面上包含矩阵状排列的多个发光元件部的元件层的加工对象物切断成各个发光元件部来制造多个发光元件的加工对象物切断方法，具备：以背面作为单晶蓝宝石基板中的激光的入射面，将激光的聚光点对准于离开背面达第1距离的单晶蓝宝石基板内的位置，并使聚光点沿着以与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的方式设定的多条第1切断预定线的各条相对地移动，由此沿着各条第1切断预定线在单晶蓝宝石基板内形成第1改质区域，以背面作为入射面，将聚光点对准于离开背面达比第1距离小的第2距离的单晶蓝宝石基板内的位置，并使聚光点沿着各第1切断预定线相对地移动，由此沿着各条第1切断预定线在单晶蓝宝石基板内形成第2改质区域的第1工序；以及在第1工序之后，沿着各条第1切断预定线使外力作用于加工对象物，由此使从第1改质区域产生的第1龟裂以及从第2改质区域产生的第2龟裂伸展，并沿着各条第1切断预定线切断加工对象物的第2工序，在第1工序中，在各条第1切断预定线中，使第2改质区域相对于通过第1改质区域且与单晶蓝宝石基板的r面平行的倾斜面，而位于倾斜面与背面所形成的角度成为锐角的侧。
在该加工对象物切断方法中，在以与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的方式设定的多条第1切断预定线的各条中，使第2改质区域相对于通过第1改质区域且与单晶蓝宝石基板的r面平行的倾斜面，而位于倾斜面与背面所形成的角度成为锐角的侧。由此，从第1改质区域朝单晶蓝宝石基板的背面侧伸展的第1龟裂朝第2改质区域侧伸展，从第2改质区域朝单晶蓝宝石基板的表面侧伸展的第2龟裂朝第1改质区域侧伸展，该第1龟裂与该第2龟裂在单晶蓝宝石基板内相连。因此，能够抑制从背面侧的第2改质区域产生的第2龟裂朝单晶蓝宝石基板的表面伸展，并且能够将单晶蓝宝石基板的表面侧的从第1改质区域产生的第1龟裂收在格线区域内。因此，根据该加工对象物切断方法，可以防止从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂到达发光元件部。另外，偏角有包含0°的情况。在该情况下，单晶蓝宝石基板的表面和背面与c面平行。
在此，在第1工序中，可以以背面作为入射面，将聚光点对准于离开背面达第2距离的单晶蓝宝石基板内的位置，并使聚光点沿着各条第1切断预定线相对地移动，由此沿着各第1切断预定线在单晶蓝宝石基板内形成第2改质区域，并且使第2龟裂到达背面，在第2工序中，沿着各条第1切断预定线从表面侧将刀缘抵接在加工对象物，由此沿着各第1切断预定线使外力作用于加工对象物。由此，外力以到达单晶蓝宝石基板的背面的第2龟裂裂开的方式作用于加工对象物，因而能够沿着第1切断预定线容易地且精度高地切断加工对象物。
另外，加工对象物切断方法也可以进一步具备：在第2工序之前，以背面作为入射面，将聚光点对准于单晶蓝宝石基板内，并使聚光点沿着以与单晶蓝宝石基板的a面和背面平行的方式设定的多条第2切断预定线的各条相对地移动，由此沿着各条第2切断预定线在单晶蓝宝石基板内形成第3改质区域的第3工序；以及在第1工序和第3工序之后，沿着各条第2切断预定线使外力作用于加工对象物，由此使从第3改质区域产生的第3龟裂伸展，并沿着各条第2切断预定线切断加工对象物的第4工序。由此，能够沿着第1切断预定线和第2切断预定线容易地且精度高地切断加工对象物。另外，如果第3工序是在第2工序之前，则可以在第1工序之前实施，也可以在第1工序之后实施。另外，如果第4工序是在第1工序和第3工序之后，则可以在第4工序之前实施，也可以在第4工序之后实施。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种能够防止从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂到达发光元件部的加工对象物切断方法。
附图说明
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。
图2是成为改质区域的形成的对象的加工对象物的平面图。
图3是沿着图2的加工对象物的III-III线的截面图。
图4是激光加工后的加工对象物的平面图。
图5是沿着图4的加工对象物的V-V线的截面图。
图6是沿着图4的加工对象物的VI-VI线的截面图。
图7是成为本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的对象的加工对象物的平面图。
图8是图7的加工对象物的单晶蓝宝石基板的单位晶格图。
图9是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图10是用于说明图7的加工对象物的格线区域的加工对象物的平面图。
图11是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图12是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图13是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图14是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图15是用于说明本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图16是用于说明本发明的其他的实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
图17是用于说明本发明的其他的实施方式的加工对象物切断方法的加工对象物的截面图。
符号的说明：
1…加工对象物，10…发光元件，31…单晶蓝宝石基板，31a…表面，31b…背面，32…发光元件部，33…元件层，44…刀缘，45…倾斜面，51…切断预定线(第2切断预定线)，52…切断预定线(第1切断预定线)，71,73…改质区域(第3改质区域)，72…改质区域(第2改质区域)，74…改质区域(第1改质区域)，81,83…龟裂(第3龟裂)，82…龟裂(第2龟裂)，84…龟裂(第1龟裂)，L…激光，P…聚光点。
具体实施方式
以下，对于本发明的优选实施方式，参照附图详细说明。另外，在各图中对于相同或相当部分赋予相同符号，并省略重复的说明。
在本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法中，通过将激光沿着切断预定线照射在加工对象物，从而沿着切断预定线在加工对象物的内部形成改质区域。在此，首先，就该改质区域的形成，参照图1～图6进行说明。
如图1所示，激光加工装置100具备将激光L脉冲振荡的激光光源101、以将激光L的光轴(光路)的方向改变90°的方式配置的分色镜103、以及用于将激光L聚光的聚光用透镜105。另外，激光加工装置100具备用于支撑照射有被聚光用透镜105聚光的激光L的加工对象物1的支撑台107、用于使支撑台107移动的载物台111、为了调节激光L的输出或者脉冲宽度等而控制激光光源101的激光光源控制部102、以及控制载物台111的移动的载物台控制部115。
在该激光加工装置100中，从激光光源101出射的激光L通过分色镜103将其光轴的方向改变90°，并被聚光用透镜105聚光在载置于支撑台107上的加工对象物1的内部。与此同时，移动载物台111，使加工对象物1相对于激光L沿着切断预定线5相对移动。由此，沿着切断预定线5的改质区域形成于加工对象物1。
如图2所示，在加工对象物1，设定有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线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，在将聚光点P对准于加工对象物1的内部的状态下，使激光L沿着切断预定线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沿着切断预定线5形成在加工对象物1的内部，沿着切断预定线5形成的改质区域7成为切断起点区域8。
另外，聚光点P是指激光L聚光的地方。另外，切断预定线5不限于直线状，也可以是曲线状的，不限于假想线，也可以是实际绘制在加工对象物1的表面3的线。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可以是列状的也可以是点状的，总之，改质区域7只要至少形成在加工对象物1的内部即可。另外，有以改质区域7为起点形成龟裂的情况，龟裂和改质区域7可以露出加工对象物1的外表面(表面、背面或外周面)。
顺便一提，这里的激光L透过加工对象物1并且在加工对象物1的内部的聚光点附近特别被吸收，由此，在加工对象物1形成有改质区域7(即内部吸收型激光加工)。因此，在加工对象物1的表面3，激光L几乎不被吸收，因而加工对象物1的表面3不会熔融。一般而言，在从表面3被熔融除去而形成有孔或者槽等的除去部(表面吸收型激光加工)的情况下，加工区域从表面3侧渐渐地向背面侧行进。
再者，由本实施方式所形成的改质区域是指成为密度、折射率、机械强度或者其他物理特性与周围不同的状态的区域。作为改质区域，例如有熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等，也有这些混合存在的区域。此外，作为改质区域，有在加工对象物的材料中改质区域的密度与非改质区域的密度相比较发生了变化的区域、或者形成有晶格缺陷的区域(这些也统称为高密度转移区域)。
另外，熔融处理区域或者折射率变化区域、改质区域的密度与非改质区域的密度相比较发生了变化的区域、形成有晶格缺陷的区域进一步有在这些区域的内部或者改质区域与非改质区域的界面内含龟裂(裂缝、微裂纹)的情况。所内包的龟裂存在遍布改质区域的全部的情况或者形成于仅一部分或多个部分的情况。
另外，在本实施方式中，通过沿着切断预定线5形成多个改质点(spot)(加工痕)，从而形成改质区域7。改质点是指由脉冲激光的1脉冲的照射(shot)(即1脉冲的激光照射：激光照射)形成的改质部分，通过改质点聚集而成为改质区域7。作为改质点，可以列举龟裂点、熔融处理点或者折射率变化点、或者这些的至少1个混合存在者等。
关于该改质点，优选考虑所要求的切断精度、所要求的切断面的平坦性、加工对象物的厚度、种类、结晶方位等来适当控制其大小或者所产生的龟裂的长度。
接着，就本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法进行详细说明。如图7所示，加工对象物1是具备圆形板状(例如直径2～6英吋，厚度50～200μm)的单晶蓝宝石基板31的晶片。如图8所示，单晶蓝宝石基板31具有六方晶系的结晶构造，其c轴相对于单晶蓝宝石基板31的厚度方向倾斜角度θ(例如0.1°)。即，单晶蓝宝石基板31是具有角度θ的偏角(off-angle)。如图9所示，单晶蓝宝石基板31具有与c面形成达偏角的角度θ的表面31a和背面31b。在单晶蓝宝石基板31中，m面相对于单晶蓝宝石基板31的厚度方向倾斜角度θ(参照图9(a))，a面与单晶蓝宝石基板31的厚度方向平行(参照图9(b))。
如图7和图9所示，加工对象物1具备在单晶蓝宝石基板31的表面31a上包含矩阵状排列的多个发光元件部32的元件层33。在加工对象物1，格子状(例如300μm×300μm)地设定有用于将加工对象物1切断成各个发光元件部32的切断预定线(第2切断预定线)51和切断预定线(第1切断预定线)52。切断预定线51以与a面和背面31b平行的方式(换言之，与a面和表面31a平行的方式)设定多个。切断预定线52以与m面和背面31b平行的方式(换言之，与m面和表面31a平行的方式)设定多个。另外，在单晶蓝宝石基板31，以与a面平行的方式形成有定向平面31c。
如图9所示，各发光元件部32具有层叠在单晶蓝宝石基板31的表面31a上的n型半导体层(第1导电型半导体层)34、以及层叠在n型半导体层34上的p型半导体层(第2导电型半导体层)35。n型半导体层34遍布全部的发光元件部32连续地形成，p型半导体层35在每个发光元件部32分离而岛状地形成。n型半导体层34和p型半导体层35由例如GaN等III-V族化合物半导体构成，相互之间pn接合。如图10所示，在n型半导体层34，在每个发光元件部32形成有电极焊盘36，在p型半导体层35，在每个发光元件部32形成有电极焊盘37。另外，n型半导体层34的厚度为例如6μm左右，p型半导体层35的厚度为例如1μm左右。
在元件层33相邻接的发光元件部32、32之间，具有规定的宽度(例如10～30μm)的格线(street)区域38格子状地延伸。格线区域38是在着眼于相邻接的发光元件部32A、32B的情况下，一个发光元件部32A专有的构件之中具有最接近于另一个发光元件部32B的外缘的构件与另一个发光元件部32B专有的构件之中具有最接近于一个发光元件部32A的外缘的构件之间的区域。
例如在图10(a)的情况下，发光元件部32A专有的构件之中具有最接近于发光元件部32B的外缘的构件是p型半导体层35，发光元件部32B专有的构件之中具有最接近于发光元件部32A的外缘的构件是电极焊盘36和p型半导体层35。因此，该情况下的格线区域38成为发光元件部32A的p型半导体层35与发光元件部32B的电极焊盘36和p型半导体层35之间的区域。另外，在图10(a)的情况下，在格线区域38，发光元件部32A和发光元件部32B共有的n型半导体层34露出。
另外，在图10(b)的情况下，发光元件部32A专有的构件之中具有最接近于发光元件部32B的外缘的构件是n型半导体层34，发光元件部32B专有的构件之中具有最接近于发光元件部32A的外缘的构件是n型半导体层34。因此，该情况下的格线区域38成为发光元件部32A的n型半导体层34与发光元件部32B的n型半导体层34之间的区域。另外，在图10(b)的情况下，在格线区域38，单晶蓝宝石基板31的表面31a露出。
就用于将如以上构成的加工对象物1切断成各个发光元件部32来制造多个发光元件的加工对象物切断方法，进行以下说明。首先，如图11所示，以覆盖元件层33的方式将保护胶带41粘附在加工对象物1，经由保护胶带41将加工对象物1载置在上述的激光加工装置100的支撑台107上。然后，以单晶蓝宝石基板31的背面31b作为单晶蓝宝石基板31中的激光L的入射面，将激光L的聚光点P对准于单晶蓝宝石基板31内，并使聚光点P沿着各条切断预定线51相对地移动。由此，沿着各条切断预定线51在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域(第3改质区域)71，并且使从改质区域71产生的龟裂(第3龟裂)81到达背面31b(第3工序)。此时，龟裂81虽然未到达单晶蓝宝石基板31的表面31a，但是也从改质区域71朝表面31a侧伸展。
在该工序中，以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为锐角的侧作为一侧，且以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为钝角的侧作为另一侧，在全部的切断预定线51中，使激光L的聚光点P从一侧朝另一侧相对地移动。另外，从背面31b至将聚光点P对准的位置为止的距离例如是单晶蓝宝石基板31的厚度的一半以下的距离，例如为30～50μm。
接着，如图12所示，以单晶蓝宝石基板31的背面31b作为单晶蓝宝石基板31中的激光L的入射面，将激光L的聚光点P对准于离开背面31b达距离(第1距离)Zd的单晶蓝宝石基板31内的位置，并使聚光点P沿着一条切断预定线52相对地移动。由此，沿着该一条切断预定线52在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域(第1改质区域)74。此时，从改质区域74产生的龟裂(第1龟裂)84虽然未到达单晶蓝宝石基板31的表面31a和背面31b，但是也从改质区域74朝表面31a侧和背面31b侧伸展。
在形成改质区域74时，在以从将聚光点P对准的位置至表面31a为止的容许最小距离为e，单晶蓝宝石基板31的厚度为t、从背面31b至将聚光点P对准的位置为止的距离为Zd1、在相邻接的发光元件部32、32之间在与m面平行的方向上延伸的格线区域38的宽度为d、表面31a的龟裂84的蛇行量为m、与背面31b垂直的方向(即单晶蓝宝石基板31的厚度方向)与龟裂84伸展的方向所形成的角度为α的情况下，以满足t-[(d/2)-m]/tanα<Zd1<t-e的方式，沿着该一条切断预定线52将激光L照射在加工对象物1。
由此，能够防止起因于激光L的照射而导致发光元件部32的特性劣化。另外，即使在沿着切断预定线52切断加工对象物1时，从改质区域74产生的龟裂84的伸展方向朝r面的倾斜方向拉引，也能够在单晶蓝宝石基板31的表面31a将龟裂84收在格线区域38内，可以防止该龟裂81到达发光元件部32。
在此，对于从将聚光点P对准的位置至表面31a为止的容许最小距离e，如果从将聚光点P对准的位置至表面31a为止的距离比容许最小距离e小，则是由于激光L的照射可能会使发光元件部32的特性劣化的距离，例如为40～60μm。另外，表面31a的龟裂84的蛇行量m是在表面31a蛇行的龟裂84的摆动宽度(格线区域38的宽度方向(即相邻接的发光元件部32、32并排的方向)上的摆动宽度)的“所设想的最大值”，例如为-5～+5μm。另外，龟裂84伸展的方向虽然是相对于与背面31b垂直的方向朝r面倾斜的侧倾斜的方向，但是与背面31b垂直的方向与龟裂84伸展的方向所形成的角度α不必跟与背面31b垂直的方向与r面所形成的角度一致，例如为5～7°。
接着，如图13所示，以单晶蓝宝石基板31的背面31b作为单晶蓝宝石基板31中的激光L的入射面，将激光L的聚光点P对准于离开背面31b达比距离Zd1小的距离Zs1的单晶蓝宝石基板31内的位置，使聚光点P沿着该一条切断预定线52相对地移动。由此，沿着该一条切断预定线52在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域(第2改质区域)72，并且使从改质区域72产生的龟裂(第2龟裂)82到达背面31b。此时，从改质区域72产生的龟裂82虽然未到达单晶蓝宝石基板31的表面31a，但是也从改质区域71朝表面31a侧伸展。
在形成改质区域72时，在各条切断预定线52，使改质区域72相对于通过改质区域74且与单晶蓝宝石基板31的r面平行的倾斜面45而位于倾斜面45与背面31b所形成的角度成为锐角的侧。更具体而言，从与背面31b垂直的方向看的情况下，以到达背面31b的龟裂82位于格线区域38的中心线CL(是格线区域38的宽度方向上的中心线，在此，与切断预定线52一致)上的方式，使改质区域72位于相对于中心线CL远离倾斜面45的侧。
将以上的改质区域72、74的形成对于全部的切断预定线52在各切断预定线52依次实施(第1工序)。另外，在形成改质区域72时，从将聚光点P对准的位置至背面31b为止的距离是例如单晶蓝宝石基板31的厚度的一半以下的距离，例如为30～50μm。
另外，形成在单晶蓝宝石基板31内的改质区域71、72、74成为包含熔融处理区域者。另外，从改质区域71产生的龟裂81通过适当调整激光L的照射条件就可以到达单晶蓝宝石基板31的背面31b。作为用于使龟裂81到达背面31b的激光L的照射条件，例如有从背面31b至将激光L的聚光点P对准的位置为止的距离、激光L的脉冲宽度、激光L的脉冲间距(将“激光L的聚光点P相对于加工对象物1的移动速度”由“激光L的重复频率”除后的值)、激光L的脉冲能量等。同样地，从改质区域72产生的龟裂82通过适当调整激光L的照射条件就可以到达单晶蓝宝石基板31的表面31a。作为用于使龟裂82到达表面31a的激光L的照射条件，例如有从背面31b至将激光L的聚光点P对准的位置为止的距离、激光L的脉冲宽度、激光L的脉冲间距、激光L的脉冲能量等。另外，在单晶蓝宝石基板31中，在以与a面和背面12b平行的方式设定的切断预定线51中，龟裂81难以伸展，龟裂81容易蛇行。另一方面，在以与m面和背面12b平行的方式设定的切断预定线52中，龟裂82、84容易伸展，龟裂82、84难以蛇行。处于该观点，切断预定线51侧的激光L的脉冲间距可以比切断预定线52侧的激光L的脉冲间距小。
如以上所述形成了改质区域71、72、74之后，如图14所示，以覆盖单晶蓝宝石基板31的背面31b的方式将伸展胶带42粘附在加工对象物1，经由该伸展胶带42将加工对象物1载置在三点弯曲断裂装置的承受构件43上。然后，如图14(a)所示，沿着各条切断预定线51，从单晶蓝宝石基板31的表面31a侧，经由保护胶带41将刀缘44抵接在加工对象物1，由此沿着各条切断预定线51使外力作用于加工对象物1。由此，使从改质区域71产生的龟裂81朝表面31a侧伸展，沿着各条切断预定线51将加工对象物1切断成条状(第4工序)。
接着，如图14(b)所示，沿着各条切断预定线52，从单晶蓝宝石基板31的表面31a侧，经由保护胶带41将刀缘44抵接在加工对象物1，由此沿着各条切断预定线52使外力作用于加工对象物1。由此，使从改质区域72产生的龟裂82朝表面31a侧伸展，沿着各条切断预定线52将加工对象物1切断成芯片状(第2工序)。
将加工对象物1切断之后，如图15所示，从加工对象物1去除保护胶带41，将伸展胶带42朝外侧扩张。由此，使通过将加工对象物1切断成芯片状而得到的多个发光元件10相互分离。
如以上说明，在本实施方式的加工对象物切断方法中，在以与单晶蓝宝石基板31的m面和背面31b平行的方式设定的多各切断预定线52的各条中，使改质区域72相对于通过改质区域74且与单晶蓝宝石基板31的r面平行的倾斜面45而位于倾斜面45与背面31b所形成的角度成为锐角的侧。由此，从改质区域74朝背面31b侧伸展的龟裂84朝改质区域72侧伸展，从改质区域72朝表面31a侧伸展的龟裂82朝改质区域74侧伸展，使该龟裂84与该龟裂82在单晶蓝宝石基板31内相连。因此，可以抑制从背面31b侧的改质区域72产生的龟裂82朝单晶蓝宝石基板31的表面31a伸展，并且能够将表面31a侧的从改质区域74产生的龟裂84收在格线区域38内，可以防止龟裂82、84到达发光元件部32。
另外，在切断加工对象物1的工序中，通过沿着各条切断预定线51、52从单晶蓝宝石基板31的表面31a侧将刀缘44抵接在加工对象物1，从而沿着各条切断预定线51、52使外力作用于加工对象物1。由此，外力以到达单晶蓝宝石基板31的背面31b的龟裂81、82裂开的方式作用于加工对象物1，因而能够沿着切断预定线51、52容易地且精度高地切断加工对象物1。
另外，通过对于一条切断预定线52形成多列改质区域72、74，即使是在单晶蓝宝石基板31比较厚的情况下，也能够沿着切断预定线52容易地且精度高地切断加工对象物1。另外，由于能够减少用于形成改质区域72、74的一个的激光L的脉冲能量，因此可以防止起因于激光L的照射而导致发光元件部32的特性劣化。
另外，在以与单晶蓝宝石基板31的a面和背面31b平行的方式设定的多条切断预定线51的各条中，使激光L的聚光点P从一侧朝另一侧相对地移动。由此，能够抑制从沿着各条切断预定线51形成的改质区域71所产生的龟裂81的蛇行量发生变化。这是基于如下认识：“在单晶蓝宝石基板31中，在从r面与背面31b所形成的角度成为锐角的侧朝其相反侧使激光L的聚光点P相对地移动的情况、以及从r面与背面31b所形成的角度成为钝角的侧朝其相反侧使激光L的聚光点P相对地移动的情况下，改质区域71的形成状态发生变化，其结果，从改质区域71产生的龟裂81的蛇行量发生变化”。因此，根据该加工对象物切断方法，可以抑制从沿着与单晶蓝宝石基板31的a面和背面31b平行的多条切断预定线51的各条形成的改质区域71所产生的龟裂82的蛇行量的偏差。另外，从改质区域71产生的龟裂81的蛇行量是指在单晶蓝宝石基板31的表面31a或者背面31b蛇行的龟裂81的摆动宽度(格线区域38的宽度方向上的摆动宽度)。
另外，在形成改质区域71的工序中，以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为锐角的侧作为一侧，且以该角度成为钝角的侧作为另一侧，沿着各条切断预定线51使激光L的聚光点P从一侧朝另一侧相对地移动，在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域71，并且使从改质区域71产生的龟裂81到达背面31b。由此，相比于使激光L的聚光点P从单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为钝角的侧至该角度成为锐角的侧相对地移动的情况，能够将从改质区域71到达单晶蓝宝石基板31的背面31b的龟裂81的蛇行量抑制得小。
再者，如以下所述，对于一条切断预定线51也可以形成多列改质区域71、73。首先，如图16所示，以单晶蓝宝石基板31的背面31b作为单晶蓝宝石基板31中的激光L的入射面，将激光L的聚光点P对准于离开背面31b达距离Zd2的单晶蓝宝石基板31内的位置，使聚光点P沿着一条切断预定线51相对地移动。由此，沿着该一条切断预定线51在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域(第3改质区域)73。此时，从改质区域73产生的龟裂(第3龟裂)83虽然未到达单晶蓝宝石基板31的表面31a和背面31b，但是也从改质区域73朝表面31a侧和背面31b侧伸展。
在形成改质区域73时，以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为锐角的侧作为一侧，且以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为钝角的侧作为另一侧，使聚光点P沿着该一条切断预定线51从另一侧朝一侧相对地移动。
接着，以单晶蓝宝石基板31的背面31b作为单晶蓝宝石基板31中的激光L的入射面，将激光L的聚光点P对准于离开背面31b达比距离Zd1小的距离Zs2的单晶蓝宝石基板31内的位置，使聚光点P沿着该一条切断预定线51相对地移动。由此，沿着该一条切断预定线51在单晶蓝宝石基板31内形成改质区域71，并且使从改质区域71产生的龟裂81到达背面31b。此时，从改质区域71产生的龟裂81虽然未到达单晶蓝宝石基板31的表面31a，但是也从改质区域71朝表面31a侧伸展。
在形成改质区域71时，如果以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为锐角的侧作为一侧，且以单晶蓝宝石基板31的r面与背面31b所形成的角度成为钝角的侧作为另一侧，则使聚光点P沿着该一条切断预定线51从一侧朝另一侧相对地移动。
将以上的改质区域71、73的形成对于全部的切断预定线51在各条切断预定线51依次实施(第1工序)。另外，在形成改质区域73时，使从将聚光点P对准的位置至表面31a为止的距离不比容许最小距离e小。
如以上所述，通过对于一条切断预定线51形成多列改质区域71、73，即使是在单晶蓝宝石基板31比较厚的情况下，也能够沿着切断预定线51容易地且精度高地切断加工对象物1。另外，由于能够减少用于形成改质区域71、73的一个的激光L的脉冲能量，因此可以防止起因于激光L的照射而导致发光元件部32的特性劣化。
以上，就本发明的一个实施方式的加工对象物切断方法进行了说明，但是本发明的加工对象物切断方法不限定于上述实施方式的加工对象物切断方法。
例如，沿着切断预定线51形成改质区域71的工序，不限定于如上述者。与沿着切断预定线51如何形成改质区域7没有关系，关于切断预定线52，起到上述的“抑制从背面31b侧的改质区域72产生的龟裂82朝单晶蓝宝石基板31的表面31a伸展，并且能够将表面31a侧的从改质区域74产生的龟裂84收在格线区域38内，可以防止龟裂82、84到达发光元件部32”的效果等。
另外，在形成改质区域72时，如图17所示，从与背面31b垂直的方向看的情况下，也可以以到达背面31b的龟裂82位于格线区域38的中心线CL与到达背面31b的倾斜面45之间的方式，使改质区域72相对于中心线CL而位于接近倾斜面45的侧。总之，从与背面31b垂直的方向看的情况下，只要到达背面31b的龟裂82位于格线区域38内、或者格线区域38的中心线CL与到达背面31b的倾斜面45之间的方式，沿着切断预定线52形成改质区域72即可。
另外，在对于一条切断预定线形成多列改质区域的情况下，也可以在各条切断预定线连续形成改质区域，将其对于全部的切断预定线依次实施。或者，也可以连续形成位于与背面31b相同距离的改质区域，接着，连续形成位于与背面31b其他相同距离的改质区域。
另外，如果是在切断加工对象物1的工序之前，则可以先实施在沿着切断预定线51形成改质区域的工序以及沿着切断预定线52形成改质区域的工序之中任一个工序。另外，如果是在形成改质区域的工序之后，则可以先实施在沿着切断预定线51切断加工对象物1的工序以及沿着切断预定线52切断加工对象物1的工序之中的任一个工序。
另外，为了使激光L的聚光点P沿着各条切断预定线51、52相对地移动，可以使激光加工装置100的支撑台107移动，也可以使激光加工装置100的激光光源101侧(激光光源101、分色镜103和聚光用透镜105等)移动，或者也可以使支撑台107和激光光源101侧两者移动。
另外，可以制造半导体激光作为发光元件。在该情况下，加工对象物1具备单晶蓝宝石基板31、层叠在单晶蓝宝石基板31的表面31a上的n型半导体层(第1导电型半导体层)34、层叠在n型半导体层34上的活性层、以及层叠在活性层上的p型半导体层(第2导电型半导体层)35。n型半导体层34、活性层和p型半导体层35例如由GaN等III-V族化合物半导体所构成，并构成量子井结构。
另外，元件层33可以进一步具备用于与电极焊盘36、37的电连接的接触层等。另外，第1导电型也可以为p型，第2导电型也可以为n型。另外，单晶蓝宝石基板31的偏角也有0°的情况。在该情况下，单晶蓝宝石基板31的表面31a和背面31b与c面平行。
产业上的可利用性
根据本发明，可以提供一种能够防止从沿着与单晶蓝宝石基板的m面和背面平行的多条切断预定线的各条形成的改质区域所产生的龟裂到达发光元件部的加工对象物切断方法。

Claims (3)

1.一种加工对象物切断方法，其特征在于，
是用于将加工对象物切断成各个发光元件部来制造多个发光元件的加工对象物切断方法，所述加工对象物具备具有与c面形成达偏角的角度的表面和背面的单晶蓝宝石基板、以及在所述表面上包含矩阵状排列的多个发光元件部的元件层，
具备：
第1工序，其以所述背面作为所述单晶蓝宝石基板中的激光的入射面，将所述激光的聚光点对准于离开所述背面达第1距离的所述单晶蓝宝石基板内的位置，并使所述聚光点沿着以与所述单晶蓝宝石基板的m面和所述背面平行的方式设定的多条第1切断预定线的各条相对地移动，由此沿着各条所述第1切断预定线在所述单晶蓝宝石基板内形成第1改质区域，以所述背面作为所述入射面，将所述聚光点对准于离开所述背面达比所述第1距离小的第2距离的所述单晶蓝宝石基板内的位置，使所述聚光点沿着各条所述第1切断预定线相对地移动，由此沿着各条所述第1切断预定线在所述单晶蓝宝石基板内形成第2改质区域；以及
第2工序，其在所述第1工序之后，沿着各条所述第1切断预定线使外力作用于所述加工对象物，由此使从所述第1改质区域产生的第1龟裂以及从所述第2改质区域产生的第2龟裂伸展，并沿着各条所述第1切断预定线切断所述加工对象物，
在所述第1工序中，在各条所述第1切断预定线中，使所述第2改质区域相对于通过所述第1改质区域且与所述单晶蓝宝石基板的r面平行的倾斜面，而位于所述倾斜面与所述背面所形成的角度成为锐角的侧。
2.如权利要求1所述的加工对象物切断方法，其特征在于，
在所述第1工序中，以所述背面作为所述入射面，将所述聚光点对准于离开所述背面达所述第2距离的所述单晶蓝宝石基板内的所述位置，并使所述聚光点沿着各条所述第1切断预定线相对地移动，由此沿着各条所述第1切断预定线在所述单晶蓝宝石基板内形成所述第2改质区域，并且使所述第2龟裂到达所述背面，
在所述第2工序中，沿着各条所述第1切断预定线从所述表面侧将刀缘抵接在所述加工对象物，由此沿着各条所述第1切断预定线使外力作用于所述加工对象物。
3.如权利要求1或2所述的加工对象物切断方法，其特征在于，
进一步具备：
第3工序，其在所述第2工序之前，以所述背面作为所述入射面，将所述聚光点对准于所述单晶蓝宝石基板内，并使所述聚光点沿着以与所述单晶蓝宝石基板的a面和所述背面平行的方式设定的多条第2切断预定线的各条相对地移动，由此沿着各条所述第2切断预定线在所述单晶蓝宝石基板内形成第3改质区域；以及
第4工序，其在所述第1工序和所述第3工序之后，沿着各条所述第2切断预定线使外力作用于所述加工对象物，由此使从所述第3改质区域产生的第3龟裂伸展，并沿着各条所述第2切断预定线切断所述加工对象物。
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