JP2008006492A - サファイア基板の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】0.6(μJ)〜10(μJ)という小さいパルスエネルギーでフェムト秒領域の極めて短いパルス幅のパルスレーザ光線をサファイア基板11の分割予定ラインに対応する内部に集光点Pを位置付けて照射して変質領域51を形成することで、4×1013(W/cm2)〜5×1015(W/cm2)という高いピークパワー密度でもレーザ光線の照射が可能となり、サファイア基板11内部の所望の集光点Pのみに変質領域51を形成でき、窒化物半導体14やサファイア基板11に対するダメージを最小にして必要な加工を施すことができるようにした。
【選択図】 図8
Description
波長 :1045nm(Ybレーザ使用)
平均出力 :0.23W
繰り返し周波数 :100kHz
加工送り速度 :300mm/s
パルス幅 :467fs
集光スポット径 :約0.9μm
パルスエネルギー:2.3μJ
パルスエネルギー密度:360J/cm2
集光点Pにおけるピークパワー密度:720TW/cm2
波長 :1560nm(Erレーザ使用)
平均出力 :0.2W
繰り返し周波数 :100kHz
加工送り速度 :300mm/s
パルス幅 :1000fs
集光スポット径 :約1.4μm
パルスエネルギー:2.0μJ
パルスエネルギー密度:130J/cm2
集光点Pにおけるピークパワー密度:130TW/cm2
パルスレーザ光線の波長は、1(μm)〜2(μm)であり、
パルスエネルギーは、0.6(μJ)〜10(μJ)であり、
パルスエネルギー密度は、40(J/cm2)〜5(kJ/cm2)であり、
集光点におけるピークパワー密度は、4×1013(W/cm2)〜5×1015(W/cm2)である
ことを満たすことが重要である。このような加工条件によれば、0.6(μJ)〜10(μJ)という小さいパルスエネルギーでフェムト秒領域の極めて短いパルス幅のパルスレーザ光線をサファイア基板11の分割予定ライン13に対応する内部に集光点Pを位置付けて照射して変質領域51を形成することで、4×1013(W/cm2)〜5×1015(W/cm2)という高いピークパワー密度でもレーザ光線の照射が可能となり、サファイア基板11内部の所望の集光点Pのみに変質領域51を形成することができ、レーザ光線照射に伴う窒化物半導体14やサファイア基板11に対するダメージを最小にして必要なレーザ加工を施すことができる。
11 サファイア基板
12 発光素子
13 分割予定ライン
14 窒化物半導体
20 レーザ加工装置
21 チャックテーブル
22 レーザ光線照射手段
27 加工送り手段
34 割り出し送り手段
51 変質領域
P 集光点
Claims (4)
- ウエーハを保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザ光線を照射するレーザ光線照射手段と、前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを相対的に加工送りする加工送り手段と、前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを相対的に割り出し送りする割り出し送り手段と、を備えるレーザ加工装置を用いて、サファイア基板上に窒化物半導体が積層されて形成された複数の発光素子の分割予定ラインの内部に変質領域を形成するサファイア基板の加工方法であって、
前記パルスレーザ光線の波長は、1(μm)〜2(μm)であり、
パルスエネルギーは、0.6(μJ)〜10(μJ)であり、
パルスエネルギー密度は、40(J/cm2)〜5(kJ/cm2)であり、
集光点におけるピークパワー密度は、4×1013(W/cm2)〜5×1015(W/cm2)である
ことを満たす加工条件で、前記サファイア基板の前記分割予定ラインに対する領域の内部に集光点を位置付けて前記パルスレーザ光線を照射して前記変質領域を形成することを特徴とするサファイア基板の加工方法。 - 前記パルスレーザ光線の繰り返し周波数をX(Hz)とし、前記パルスレーザ光線の集光スポット径をD(mm)とし、前記加工送り手段による加工送り速度をV(mm/s)とした場合、
V/X=2D〜5D
であることを特徴とする請求項1に記載のサファイア基板の加工方法。 - 繰り返し周波数X=10(Hz)〜1(MHz)であり、加工送り速度V=10(mm/s)〜1000(mm/s)であることを特徴とする請求項2に記載のサファイア基板の加工方法。
- 前記サファイア基板の内部に変質領域を形成した後、前記サファイア基板に外力を付与して前記分割予定ラインを分割することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のサファイア基板の加工方法。
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