CN110911530A - 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，降低在光器件层中产生的崩边和裂纹等。该光器件晶片的加工方法将光器件晶片的光器件层转移到移设部件，其中，该光器件晶片的加工方法包括下述步骤：分割槽形成步骤，沿着分割预定线在该光器件层侧形成未将光器件晶片的缓冲层完全断开的分割槽；移设部件接合步骤，将移设部件接合至光器件层的表面；激光束照射步骤，从结晶性基板的背面侧照射具有对于结晶性基板来说为透过性、对于缓冲层来说为吸收性的波长的脉冲激光束；以及结晶性基板剥离步骤，将结晶性基板从光器件层剥离，将光器件层移设到移设部件，在激光束照射步骤中，使在分割槽形成步骤未被断开而残留的缓冲层、或者缓冲层与光器件层的一部分变质。

Description

光器件晶片的加工方法
技术领域
本发明涉及将设置于光器件晶片的光器件层转移至移设部件的光器件晶片的加工方法。
背景技术
已知有沿着分割预定线对以氧化物单晶作为母材的晶片照射激光束而对晶片进行分割的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中的晶片的表面侧设置有多个功能性器件(例如光器件)，多个功能性器件分别利用多条交叉的分割预定线进行划分。
作为光器件的一例，已知有LED(发光二极管，Light Emitting Diode)等发光元件。LED例如具有：缓冲层，其位于蓝宝石基板、碳化硅(SiC)基板等结晶性基板上；以及由氮化镓(GaN)等半导体材料构成的n型和p型半导体层，其位于缓冲层上，通过外延生长而形成。
另外，与n型氮化镓层相接地设置阴极电极，与p型氮化镓层相接地设置阳极电极。在阳极和阴极电极间形成规定的电位差时，光器件层发光。
另外，作为提高LED亮度的技术，已知有被称为激光剥离法(LLO：Laser Lift Off)的加工方法(例如，参照专利文献2)。在专利文献2所记载的激光剥离法中，首先在蓝宝石基板上形成氮化镓系的外延生长层。
接着，照射透过蓝宝石基板且仅由位于蓝宝石基板与氮化镓系的外延生长层的界面附近的氮化镓层吸收的波长的激光束，将氮化镓层的一部分热分解。
热分解的氮化镓层的一部分形成氮气和金属镓层，因此通过将金属镓层加热至熔点以上、或者将金属镓层经湿蚀刻除去，从而将蓝宝石基板与氮化镓系的外延生长层分离。
需要说明的是，专利文献2中还记载了将蓝宝石基板上的外延生长层转移至保持基板的转移方法。例如，在氮化镓系的外延生长层上粘贴由硅(Si)构成的保持基板后，照射激光束将氮化镓层的一部分热分解，将蓝宝石基板与外延生长层分离，由此将外延生长层转移至移设部件。
通过使用利用了激光束的激光剥离法，能够形成按照夹持光器件层的上下两面的方式配置有阴极和阳极电极的垂直结构型的LED。与在与n型半导体层的一部分重叠的p型半导体层上配置阳极电极、并且在与p型半导体层不重叠的n型半导体层的另一部分上配置阴极电极的水平结构型的LED相比，垂直结构型的LED例如能够实现小芯片尺寸化、电流分布的均匀化、放热性的改善。
作为激光剥离法，考虑了下述方法：在将光器件层分割成LED芯片的尺寸之前使移设部件与光器件层接合的方法；以及在将光器件层分割成LED芯片的尺寸之后使移设部件与光器件层接合的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-305420号公报
专利文献2：日本特开2004-72052号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在像后者那样将光器件层分割成LED芯片的尺寸之后使移设部件与光器件层接合的情况下，激光束的照射遍及光器件层与结晶性基板的整个界面。即，由于激光束也照射到无光器件层的部分，因此在这种情况下，存在由于热等的影响而在光器件层中产生崩边和裂纹等的问题。
本发明是鉴于该问题而完成的，其目的在于，与将光器件层分割成LED芯片的尺寸之后使移设部件与光器件层接合的情况相比，降低在光器件层中产生的崩边和裂纹等。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式，提供一种光器件晶片的加工方法，其将光器件晶片的光器件层转移到移设部件，所述光器件晶片是将在由多条分割预定线划分的多个区域分别设置有光器件的该光器件层隔着缓冲层而层积在结晶性基板的表面而成的，其中，该加工方法包括下述步骤：分割槽形成步骤，沿着分割预定线在该光器件层侧形成未将该光器件晶片的该缓冲层完全断开的分割槽；移设部件接合步骤，在该分割槽形成步骤后，将该移设部件接合至该光器件层的表面；激光束照射步骤，从位于接合有该移设部件的该光器件晶片的与该移设部件相反侧的该结晶性基板的背面侧照射具有对于该结晶性基板来说为透过性、对于该缓冲层来说为吸收性的波长的脉冲激光束；以及结晶性基板剥离步骤，在该激光束照射步骤后，将该结晶性基板从该光器件层剥离，将该光器件层移设到该移设部件，在该激光束照射步骤中，使在该分割槽形成步骤中未被断开而残留的该缓冲层、或者该缓冲层与该光器件层的一部分变质。
优选的是，在该分割槽形成步骤中，通过蚀刻形成该分割槽，光器件晶片的加工方法还包括抗蚀剂膜被覆步骤，在该分割槽形成步骤之前，将位于该光器件层的该表面侧的除该分割预定线以外的区域利用抗蚀剂膜被覆。
另外，优选的是，在该激光束照射步骤中，该脉冲激光束所照射的该缓冲层的厚度、或者该缓冲层与该光器件层的一部分的合计厚度为1μm以下。
发明效果
在分割槽形成步骤中，未将缓冲层和光器件层这两者完全切断而形成分割槽。之后，在激光束照射步骤中，使该分割槽形成步骤中未被断开而残留的缓冲层、或者缓冲层与光器件层的一部分变质。
若像这样使缓冲层、或者缓冲层与光器件层的一部分未被切断而残留，则在将光器件层分割成LED芯片的尺寸后，与激光束的照射遍及光器件层与结晶性基板的整个界面的情况相比，能够降低在激光束照射步骤中产生的热的影响。
另外，由于能够降低在激光束照射步骤中产生的热的影响，因此能够防止最终制造的LED芯片的崩边和裂纹。因此，能够降低LED芯片的不良的产生，还能够提高成品率。
附图说明
图1的(A)是光器件晶片的立体图，图1的(B)是光器件晶片的剖视图。
图2是由抗蚀剂膜被覆步骤(S10)形成的具有抗蚀剂膜的光器件晶片的剖视图。
图3的(A)是示出分割槽形成步骤(S20)中使用的干蚀刻装置的图，图3的(B)是分割槽形成步骤(S20)后的光器件晶片的剖视图。
图4是示出移设部件接合步骤(S30)的图。
图5是示出激光束照射步骤(S40)中使用的激光加工装置的图。
图6的(A)是示出结晶性基板剥离步骤(S50)的图，图6的(B)是结晶性基板剥离步骤(S50)后的光器件层和移设部件的剖视图。
图7是示出本发明的一个方式的光器件晶片的加工方法的流程图。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。首先对光器件晶片21进行说明。图1的(A)是光器件晶片21的立体图，图1的(B)是光器件晶片21的剖视图。
本实施方式的光器件晶片21具有由蓝宝石的单晶形成的结晶性基板11。但是，结晶性基板11的材料并不限于蓝宝石的单晶，也可以为氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等其他材料。结晶性基板11为圆盘状，从表面11a到背面11b的厚度为300μm至1000μm的程度。
在结晶性基板11上与结晶性基板11的表面11a相接地设置有缓冲层17。本实施方式的缓冲层17由AlxGa1-xN(0≦x≦1)形成，其是厚度为300nm至1μm的程度的薄膜层。
缓冲层17的材料例如为GaN(x＝0)，但也可以为AlxGa1-xN(0<x<1)，还可以为AlN(x＝1)。通过在结晶性基板11上设置缓冲层17，与未设置缓冲层17的情况相比，能够使高品质的结晶层在结晶性基板11上外延生长。
光器件层19隔着缓冲层17而层积在结晶性基板11上。本实施方式的光器件层19是通过外延生长法形成的GaN，其是厚度为5μm至7μm的程度的圆盘状的薄膜层。
光器件层19具有p型GaN层19a，该p型GaN层19a与缓冲层17的与结晶性基板11相反一侧的表面相接。p型GaN层19a具有作为主成分的GaN、以及掺杂在GaN中且可作为受主发挥功能的掺杂剂(例如镁(Mg))。
另外，光器件层19还具有n型GaN层19b，该n型GaN层19b与p型GaN层19a的与缓冲层17相反一侧的表面相接。n型GaN层19b具有作为主成分的GaN、以及掺杂在GaN中且可作为施主发挥功能的掺杂剂(例如硅(Si))。
光器件层19中，通过p型GaN层19a和n型GaN层19b的pn接合，构成LED(发光二极管，Light Emitting Diode)的发光层。其中，发光层的种类、形状、结构、尺寸、配置等并无限制。光器件层19中，除了成为发光层的活性层以外，还可以具有包层等。另外，可以在n型GaN层19b上设置阴极电极。
在光器件层19的表面19c侧设定有分别具有规定宽度的多条分割预定线(间隔道)13。分割预定线13的宽度例如为5μm，由多条分割预定线13划分的光器件15是纵横为10μm至20μm的程度的矩形形状。
通过沿着分割预定线13对光器件层19的表面19c侧进行加工(分割)，由多条分割预定线13划分的多个区域分别成为多个光器件15。各光器件15是所谓微(micro)LED，例如在直径2英寸(即约5.08cm)的光器件晶片21上设置有200万个左右。
需要说明的是，本实施方式中，将设置有多个光器件15且与结晶性基板11为同心圆状的光器件层19的圆形区域称为器件区域23a。另外，将器件区域23a外侧的环状区域称为外周剩余区域23b。图1的(A)中，将器件区域23a与外周剩余区域23b的边界用虚线示出。
本实施方式的加工方法中，首先在光器件层19的表面19c侧形成抗蚀剂膜25(参照图2)(抗蚀剂膜被覆步骤(S10))。在抗蚀剂膜被覆步骤(S10)中，首先使用旋涂机在光器件层19的表面19c上形成抗蚀剂膜25。旋涂机具有以可旋转的方式将表面水平固定的圆盘状的旋转头(未图示)。
在旋转头的表面设置有1个以上的吸引孔。另外，吸引源(未图示)经由流路而与旋转头的吸引孔连接，来自该吸引源的负压作用于旋转头的表面时，吸引并保持载置于旋转头的表面的被加工物。
按照从圆盘状的旋转头的中心向下方延伸的方式使旋转轴(未图示)的一端与旋转头连接。另外，按照借助旋转轴而与旋转头连接的方式使驱动电动机(未图示)与旋转轴的另一端连接。
在旋转头的周围按照覆盖整个旋转头的方式设置有防飞散壁。在防飞散壁的上方设置有开口(未图示)，在该开口中插入有用于滴加将有机溶剂和感光材料(例如正型的抗蚀剂材料)等混合而成的混合液的喷嘴。
对形成抗蚀剂膜25的过程进行说明，首先按照将光器件层19定位在上方的方式将光器件晶片21载置在旋转头的表面，通过来自吸引源的负压利用旋转头吸引保持光器件晶片21中的结晶性基板11的背面11b。接着，进行驱动电动机的驱动，使光器件晶片21与旋转头一体地进行高速旋转。
之后，从位于光器件晶片21的上方的喷嘴向旋转的光器件晶片21的表面19c滴加混合有作为感光性材料的光致抗蚀剂等的混合液。该混合液通过离心力均匀地扩散在光器件晶片21中的光器件层19的表面19c上，形成例如约1μm的薄膜。之后将该薄膜以80℃至150℃的程度的温度进行预烘，由此使有机溶剂蒸发，形成由感光材料构成的抗蚀剂膜25。
接着，使用曝光装置(未图示)对抗蚀剂膜25进行曝光。曝光装置例如具有射出紫外线等规定波长的光的光源(未图示)、以及使来自光源的光部分地透过的光掩模。光掩模例如具有玻璃基板以及设置在玻璃基板上的铬膜，通过在铬膜中部分地除去铬而形成规定的开口图案。本实施方式中的规定的开口图案与图1的(A)所示的分割预定线13对应。
对抗蚀剂膜25的曝光过程进行说明，首先将形成有预烘后的抗蚀剂膜25的光器件晶片21配置在夹着光掩模而与光源相反的位置。接着，隔着光掩模对预烘后的抗蚀剂膜25照射来自光源的光。
接着，将光器件晶片21浸在显影液中，使曝光后的抗蚀剂膜25显影。由此，除去抗蚀剂膜25的感光部分。本实施方式中，除去位于全部的分割预定线13上的抗蚀剂膜25，将位于光器件晶片21的表面19c侧的除分割预定线13以外的表面19c侧的全部区域用抗蚀剂膜25被覆。
图2是由抗蚀剂膜被覆步骤(S10)形成的具有抗蚀剂膜25的光器件晶片21的剖视图。如上所述，抗蚀剂膜25按照在分割预定线13上被除去而使光器件晶片21的表面19c露出到外部的方式进行图案化。
其中，只要器件区域23a中的分割预定线13从抗蚀剂膜25露出即可，外周剩余区域23b中的分割预定线13可以被抗蚀剂膜25覆盖。
接着，隔着图案化的抗蚀剂膜25将光器件层19部分地蚀刻，沿着分割预定线13在光器件层19侧形成分割槽27(分割槽形成步骤(S20))。图3的(A)是示出分割槽形成步骤(S20)中使用的干蚀刻装置20的图。
本实施方式中，使用干蚀刻装置20在光器件层19上形成分割槽27。干蚀刻装置20具有真空腔室22，该真空腔室22由金属形成，形成规定的空间。
在真空腔室22的侧壁设置有气体导入口28a。第1流路(未图示)与气体导入口28a连接，气体导入口28a经由第1流路与具有干蚀刻用的原料气体的气体供给源(未图示)连接。原料气体例如为氯(Cl2)、三氯化硼(BCl3)、四氯化硅(SiCl4)等氯系气体。
另外，在真空腔室22的底壁设置有气体排出口28b。第2流路(未图示)与气体排出口28b连接，气体排出口28b经由第2流路与真空泵等排气单元(未图示)连接。
在真空腔室22的内部配置有按照在高度方向上面对的方式对置地设置的一对电极(下部电极24a和上部电极24b)。下部电极24a使用金属等导电性材料形成为圆盘状。
本实施方式中，在下部电极24a上设置有圆盘状的静电卡盘34。静电卡盘34主要由绝缘体构成，能够通过静电力对载置在静电卡盘34的平坦的表面上的光器件晶片21进行吸附并保持。
下部电极24a经由位于真空腔室22的外部的极间耦合电容器24c与高频电源26的一端电连接。即，下部电极24a与极间耦合电容器24c的一端连接，极间耦合电容器24c的另一端与高频电源26的一端电连接。
在下部电极24a的上方配置有使用金属等导电性材料形成为圆盘状的上部电极24b。需要说明的是，本实施方式中，上部电极24b和高频电源26的另一端接地。
对使用干蚀刻装置20的分割槽形成步骤(S20)进行说明，首先将设置有抗蚀剂膜25的光器件晶片21搬入真空腔室22的空间内，配置在静电卡盘34上。
接着，使静电卡盘34进行动作，将光器件晶片21的背面(即结晶性基板11的背面11b)利用静电卡盘34进行吸附保持。之后，使排气单元进行动作，将真空腔室22的内部空间减压。
接着，将干蚀刻用的原料气体从气体供给源以规定的流量供给至经减压的真空腔室22的内部空间中，并且从高频电源26向下部电极24a和上部电极24b间施加高频电压。
由此，在下部电极24a和上部电极24b之间产生包含自由基、离子等的等离子体。等离子体中产生的电子比电子以外的自由基、离子等更快速地移动，到达下部电极24a和上部电极24b。由于上部电极24b接地，因此即使电子到达上部电极24b，上部电极24b的电位也不会发生变化。
但是，由于极间耦合电容器24c屏蔽直流电流，因此被高频电源26的正电位吸引而到达下部电极24a的电子被关在下部电极24a而进行蓄积。由此，下部电极24a带负电(阴极降低)。并且，带正电的氯系气体的等离子体和离子等被下部电极24a吸引而到达光器件晶片21的光器件层19。
未被抗蚀剂膜25覆盖的光器件层19的表面19c侧暴露于氯系气体的等离子体等时，与分割预定线13对应的光器件层19的区域与氯系气体的等离子体等反应而被蚀刻。
这样，通过进行反应性离子蚀刻(Reactive Ion Etching；RIE)，在光器件层19形成规定深度的分割槽27。分割槽27的深度可以通过例如氯系气体的供给量、产生氯系气体的等离子体等而进行蚀刻的时间来进行调节。
在光器件层19形成分割槽27后，停止原料气体的供给和来自高频电源26的电压施加。之后使排气单元动作停止，使真空腔室22内恢复常压后，将光器件晶片21从真空腔室22中取出。由此结束分割槽形成步骤(S20)。
本实施方式的分割槽形成步骤(S20)中，位于与分割预定线13对应的位置的p型GaN层19a的一部分和缓冲层17残留，位于与分割预定线13对应的位置的p型GaN层19a的其余部分和n型GaN层19b通过蚀刻而被除去。
这样，在分割槽形成步骤(S20)中，在光器件层19形成具有未将光器件层19完全断开的深度的分割槽27。本实施方式中，图3的(B)是分割槽形成步骤(S20)后的光器件晶片21的剖视图。
通过在分割槽形成步骤(S20)中使光器件层19的一部分和缓冲层17残留而未将缓冲层17和光器件层19断开，能够降低由后述的激光束照射步骤(S40)产生的热的影响。需要说明的是，在仅残留缓冲层17的情况下，也能够期待相同的效果。
在分割槽形成步骤(S20)后，位于与分割预定线13对应的位置的p型GaN层19a的一部分和缓冲层17的合计厚度T例如为0.4μm以上1μm以下。
0.4μm是用于降低由后述的激光束照射步骤(S40)产生的热的影响的最小厚度。另外，通过使厚度T为0.4μm以上，与例如厚度T为0μm的情况相比，能够缩短分割槽形成步骤(S20)的反应性离子蚀刻所需要的时间，因此能够提高LED芯片的生产率。
另外，通过使厚度T为1μm以下，在后述的激光束照射步骤(S40)中，能够使构成厚度T的光器件层19的一部分和缓冲层17可靠地变质。
假设在厚度T大于1μm的情况下，在后述的激光束照射步骤(S40)中，无法使残留的光器件层19的一部分和缓冲层17可靠地变质。因此，厚度T优选为1μm以下。
需要说明的是，本实施方式的分割槽形成步骤(S20)中，使光器件层19的一部分和缓冲层17残留，但分割槽27也可以贯通光器件层19而到达缓冲层17。这种情况下，在分割槽27的结晶性基板11侧未残留光器件层19，而仅残留缓冲层17。
其中，在仅残留缓冲层17的情况下，缓冲层17的厚度优选为0.4μm以上1μm以下。通过使厚度T为0.4μm以上，如上所述能够降低激光束照射步骤(S40)中产生的热的影响，并且能够缩短反应性离子蚀刻所需要的时间，通过使厚度T为1μm以下，如上所述能够利用激光束使其可靠地变质。
在分割槽形成步骤(S20)之后，将移设部件31与光器件层19的表面19c接合(移设部件接合步骤(S30))。图4是示出移设部件接合步骤(S30)的图。移设部件31是与光器件晶片21大致等同的圆盘状的基板，由例如钼(Mo)、铜(Cu)等金属或者硅(Si)等半导体构成。
在移设部件接合步骤(S30)中，首先在移设部件31的背面31b形成厚度为数μm左右的接合金属层。接合金属层由例如金(Au)、铂(Pt)、铬(Cr)、铟(In)、钯(Pd)等金属形成。
在移设部件31的背面31b形成接合金属层后，通过以规定的力推抵移设部件31的背面31b而使其抵靠在光器件层19的表面19c。由此使移设部件31的背面31b压接至光器件层19，形成借助接合金属层将光器件层19的表面19c与移设部件31的背面31b接合的复合基板33。
在形成复合基板33后，结束移设部件接合步骤(S30)。需要说明的是，本实施方式中，在移设部件31的背面31b形成了接合金属层，但也可以代替移设部件31的背面31b而在光器件层19的表面19c形成接合金属层。在压接时，可以将光器件层19或移设部件31加热至接合金属层熔融的温度左右。
在移设部件接合步骤(S30)后，从结晶性基板11的背面11b侧照射脉冲激光束(激光束照射步骤(S40))。图5是示出激光束照射步骤(S40)中使用的激光加工装置40的图。需要说明的是，图5中，将一部分构成要素以功能块示出。
激光加工装置40具备吸引并保持复合基板33的卡盘工作台42。卡盘工作台42与电动机等旋转机构(未图示)连结，能够绕着大致平行于Z轴方向的旋转轴旋转。另外，在卡盘工作台42的下方设置有工作台移动机构(未图示)，卡盘工作台42能够利用该工作台移动机构沿X轴方向(加工进给方向)和Y轴方向(分度进给方向)移动。
卡盘工作台42的上表面的一部分成为吸引并保持复合基板33中的移设部件31的表面31a侧的保持面42a。需要说明的是，本实施方式的X轴和Y轴与卡盘工作台42的保持面42a平行，Z轴与保持面42a垂直。
卡盘工作台42的保持面42a经由形成在卡盘工作台42的内部的吸引路(未图示)等与配置在卡盘工作台42的下部的吸引源(未图示)连接。通过使吸引源的负压作用于保持面42a，复合基板33的移设部件31被卡盘工作台42吸引保持。
另外，激光加工装置40具有以条状的Nd:YAG(钇铝石榴石，Yttrium AluminumGarnet)作为激光介质的激光振荡器44。本实施方式的激光振荡器44向外部射出具有波长1064nm的脉冲激光束L1。
从激光振荡器44射出的脉冲激光束L1入射到与激光振荡器44相邻地配置的调整器46中。调整器46例如具有多个波长转换晶体，具有将脉冲激光束L1的频率转换成整数倍的功能。
本实施方式的调整器46具有从激光振荡器44射出的脉冲激光束L1所入射的第1波长转换晶体、以及从第1波长转换晶体射出的脉冲激光束所入射的第2波长转换晶体。
第1波长转换晶体将脉冲激光束L1的频率转换成2倍(即，脉冲激光束L1的第2谐波)。另外，第2波长转换晶体将从第1波长转换晶体射出的脉冲激光束的频率转换成2倍(即，脉冲激光束L1的第4谐波)，作为脉冲激光束L2射出。
即，调整器46将波长为1064nm的脉冲激光束L1转换成波长为266nm的脉冲激光束L2。脉冲激光束L2可透过结晶性基板11(即，对于结晶性基板11具有透过性)，但可被缓冲层17和光器件层19吸收(即，对于结晶性基板11具有吸收性)。
需要说明的是，本实施方式中的脉冲激光束L2的照射条件如下所述。
重复频率：50kHz至200kHz
脉冲能量：0.5μJ至10μJ
平均输出：0.1W至2W
脉冲宽度：1ps至20ps
光斑直径：10μm至50μm
利用调整器46调整了波长的脉冲激光束L2入射到电扫描仪48中。电扫描仪48具有反射脉冲激光束L2的X扫描镜50。X扫描镜50使所反射的脉冲激光束L2沿着X轴方向移动。
X扫描镜50与第1旋转轴50a的一端连接。第1旋转轴50a是沿着与X轴方向正交的方向(本实施方式中为Z轴方向)的轴，第1旋转轴50a的另一端与第1电动机50b连接。
第1电动机50b通过按照在一定角度范围内往复的方式使第1旋转轴50a高速旋转，能够使由X扫描镜50反射的脉冲激光束L2沿着X轴方向高速移动。需要说明的是，第1电动机50b的驱动利用控制驱动器(未图示)进行控制。
从X扫描镜50反射的脉冲激光束L2入射到Y扫描镜52。Y扫描镜52与第2旋转轴52a的一端连接。第2旋转轴52a是沿着与Y轴方向正交的方向(本实施方式中为X轴方向)的轴，第2旋转轴52a的另一端与第2电动机52b连接。
第2电动机52b通过按照在一定角度范围内往复的方式使第2旋转轴52a高速旋转，能够使由Y扫描镜52反射的脉冲激光束L2沿着Y轴方向高速移动。需要说明的是，第2电动机52b的驱动也利用控制驱动器进行控制。
由Y扫描镜52反射的脉冲激光束L2入射到聚光器54。聚光器54具有远心fθ透镜56，透过了远心fθ透镜56的脉冲激光束L2相对于结晶性基板11的背面11b垂直地向复合基板33射出。
在激光束照射步骤(S40)中，首先将移设部件31的表面31a侧载置在保持面42a上。接着，使吸引源的负压起作用，利用保持面42a对复合基板33进行吸引保持。此时，结晶性基板11(位于接合有移设部件31的光器件晶片21的与移设部件31相反侧)的背面11b侧成为向上方露出的状态。
接着，从激光振荡器44射出脉冲激光束L1。脉冲激光束L1利用调整器46转换成脉冲激光束L2，进一步被电扫描仪48反射。经电扫描仪48反射的脉冲激光束L2经由远心fθ透镜56垂直入射到结晶性基板11的背面11b。
电扫描仪48按照利用脉冲激光束L2扫描X-Y平面的方式反射脉冲激光束L2。电扫描仪48例如按照在X-Y平面从中心朝向外侧形成旋涡的方式使脉冲激光束L2的光斑以50mm/s至100mm/s的移动速度移动。
脉冲激光束L2被在分割槽形成步骤(S20)中未断开而残留的构成厚度T的缓冲层17和光器件层19的一部分吸收，使缓冲层17和光器件层19的一部分变质。
需要说明的是，本实施方式中，有时将在激光束照射步骤(S40)中发生了变质的缓冲层17和光器件层19的一部分称为剥离层。本实施方式中，利用脉冲激光束L2形成剥离层，因此能够缩短分割槽形成步骤(S20)的蚀刻所需要的时间，能够提高LED芯片的生产率。
在缓冲层17和光器件层19由氮化镓形成的本实施方式中，由于脉冲激光束L2而变质的氮化镓例如被分离成镓(Ga)金属层和氮气(N2)。这样，通过对氮化镓照射脉冲激光束L2，氮化镓被破坏。
需要说明的是，在与分割槽形成步骤(S20)中形成的分割槽27的结晶性基板11侧相接的光器件层19的一部分未残留而仅残留缓冲层17的情况下，在激光束照射步骤(S40)中，仅缓冲层17由于脉冲激光束L2而变质(或被破坏)。
如上所述，在本实施方式的激光束照射步骤(S40)中，能够降低在缓冲层17、或者在缓冲层17与光器件层19的一部分所产生的热的影响。另外，由于能够降低热的影响，因此能够防止最终制造的LED芯片的崩边和裂纹。
在激光束照射步骤(S40)后，将结晶性基板11从光器件层19剥离，将光器件层19移设至移设部件31(结晶性基板剥离步骤(S50))。图6的(A)是示出结晶性基板剥离步骤(S50)的图。
在结晶性基板剥离步骤(S50)中，使用剥离装置60将结晶性基板11从光器件层19剥离。本实施方式的剥离装置60具有卡盘工作台62，该卡盘工作台62利用保持面62a对移设部件31的表面31a进行吸引保持。卡盘工作台62的结构与上述的卡盘工作台42相同，因此省略详细说明。
另外，剥离装置60具有产生超声波振动的振荡器64、以及一端与振荡器64连接的超声波振动角66。由振荡器64产生的超声波振动利用超声波振动角66共振，传递至位于与连接有振荡器64的一端相反一侧的超声波振动角66的前端66a。
在利用振荡器64产生了超声波振动的状态下使超声波振动角66的前端66a与结晶性基板11的背面11b接触时，超声波从前端66a传递至由上述激光束照射步骤(S40)形成的剥离层。超声波例如具有20kHz至100kHz的频率，在向剥离层赋予超声波时，结晶性基板11与光器件层19的结合状态被消除，结晶性基板11能够容易地从光器件层19分离。
剥离装置60进一步具有搬送臂(未图示)，在结晶性基板11与光器件层19的结合状态被消除后将结晶性基板11拉起。在搬送臂的前端设置有吸附垫(未图示)，吸附垫可以通过使来自真空源(未图示)的负压施加至位于其前端的垫面而吸附结晶性基板11的背面11b。
在结晶性基板剥离步骤(S50)中，首先将移设部件31的表面31a侧载置在保持面62a上。接着，施加吸引源的负压，使移设部件31的表面31a侧被保持面62a吸引保持。
接着，使由振荡器64产生了超声波振动的超声波振动角66的前端66a与结晶性基板11的背面11b接触。之后，使超声波振动角66的前端66a沿着结晶性基板11中的圆形的背面11b的外周至少移动一周。其中，可以使前端66a沿着整个背面11b移动。
接着，使用搬送臂的吸附垫吸附结晶性基板11的背面11b。通过拉起搬送臂，使结晶性基板11从光器件层19剥离。由此，结束将光器件层19转移至移设部件31的结晶性基板剥离步骤(S50)。图6的(B)是结晶性基板剥离步骤(S50)后的光器件层19和移设部件31的剖视图。
图7是示出本发明的一个方式的光器件晶片21的加工方法的流程图。如上所述，本实施方式中，按照抗蚀剂被覆步骤(S10)到结晶性基板剥离步骤(S50)的顺序执行各步骤。
本实施方式中，由于在分割槽形成步骤(S20)中，缓冲层17或者缓冲层17与光器件层19的一部分未被切断而残留，因此在激光束照射步骤(S40)中，能够降低在缓冲层17或者缓冲层17与光器件层19的一部分产生的热的影响。因此，能够降低LED芯片的不良的产生，能够提高成品率。
除此以外，只要不脱离本发明的目的范围，上述实施方式的结构、方法等可以适宜地变更来实施。例如，p型GaN层19a和n型GaN层19b的层积顺序可以颠倒。即，可以与缓冲层17相接地形成n型GaN层19b，与该n型GaN层19b相接地形成p型GaN层19a。
另外，也可以不经过抗蚀剂膜被覆步骤(S10)，而沿着分割预定线13对光器件层19的表面19c照射可被光器件层19吸收的波长的激光束，由此形成分割槽27。
进而，也可以在复合基板33中的移设部件31的表面31a侧粘贴保护带。复合基板33可以隔着该保护带而吸引保持在卡盘工作台42的保持面42a或者卡盘工作台62的保持面62a。
符号说明
11 结晶性基板
11a 表面
11b 背面
13 分割预定线(间隔道)
15 光器件
17 缓冲层
19 光器件层
19a p型GaN层
19b n型GaN层
19c 表面
20 干蚀刻装置
21 光器件晶片
22 真空腔室
23a 器件区域
23b 外周剩余区域
24a 下部电极
24b 上部电极
24c 极间耦合电容器
25 抗蚀剂膜
26 高频电源
27 分割槽
28a 气体导入口
28b 气体排出口
31 移设部件
31a 表面
31b 背面
33 复合基板
34 静电卡盘
40 激光加工装置
42 卡盘工作台
42a 保持面
44 激光振荡器
46 调整器
48 电扫描仪
50 X扫描镜
50a 第1旋转轴
50b 第1电动机
52 Y扫描镜
52a 第2旋转轴
52b 第2电动机
54 聚光器
56 远心fθ透镜
60 剥离装置
62 卡盘工作台
62a 保持面
64 振荡器
66 超声波振动角
66a 前端
T 厚度
L1 脉冲激光束
L2 脉冲激光束

Claims (3)

1.一种光器件晶片的加工方法，其将光器件晶片的光器件层转移到移设部件，所述光器件晶片是将在由多条分割预定线划分的多个区域分别设置有光器件的该光器件层隔着缓冲层而层积在结晶性基板的表面而成的，该加工方法的特征在于，
包括下述步骤：
分割槽形成步骤，沿着分割预定线在该光器件层侧形成未将该光器件晶片的该缓冲层完全断开的分割槽；
移设部件接合步骤，在该分割槽形成步骤后，将该移设部件接合至该光器件层的表面；
激光束照射步骤，从位于接合有该移设部件的该光器件晶片的与该移设部件相反侧的该结晶性基板的背面侧照射具有对于该结晶性基板来说为透过性、对于该缓冲层来说为吸收性的波长的脉冲激光束；以及
结晶性基板剥离步骤，在该激光束照射步骤后，将该结晶性基板从该光器件层剥离，将该光器件层移设到该移设部件，
在该激光束照射步骤中，使在该分割槽形成步骤中未被断开而残留的该缓冲层、或者该缓冲层与该光器件层的一部分变质。
2.如权利要求1所述的光器件晶片的加工方法，其特征在于，
在该分割槽形成步骤中，通过蚀刻形成该分割槽，
该加工方法还包括抗蚀剂膜被覆步骤，在该分割槽形成步骤之前，将位于该光器件层的该表面侧的除该分割预定线以外的区域利用抗蚀剂膜被覆。
3.如权利要求1或2所述的光器件晶片的加工方法，其特征在于，在该激光束照射步骤中，该脉冲激光束所照射的该缓冲层的厚度、或者该缓冲层与该光器件层的一部分的合计厚度为1μm以下。
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