JP2011155067A

JP2011155067A - 加工条件決定方法

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Publication number: JP2011155067A
Application number: JP2010014441A
Authority: JP
Inventors: Naotoshi Kirihara; 直俊桐原; Tomohiro Endo; 智裕遠藤
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2010-01-26
Filing date: 2010-01-26
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2030-01-26
Also published as: JP5461209B2

Abstract

【課題】基板面内において輝度のバラツキが生じている場合であっても、複数の加工条件による輝度の低下を把握して、複数の加工条件の中から適切な加工条件を決定できる加工条件決定方法を提供すること。
【解決手段】発光デバイス用ウェーハＷに輝度勾配が生じる場合に、第一の加工条件で分割される第一の発光デバイス５１の輝度と、第一の発光デバイス５１を略中心として、当該第一の発光デバイス５１の周囲において第二の加工条件で分割される第二の発光デバイス５２の平均輝度とが測定され、第一の発光デバイス５１の輝度及び第二の発光デバイスの平均輝度のいずれか輝度の高い方を分割する加工条件を、発光デバイス用ウェーハＷを加工するレーザー加工装置１の加工条件として決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、発光デバイス用ウェーハに対する加工条件を決定する加工条件決定方法に関し、特に、サファイア基板に対する加工条件を決定する加工条件決定方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウェーハ等のワークの表面に格子状に分割予定ライン（ストリート）が形成され、分割予定ラインにより区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路が形成される。そして、ワークは、加工装置により分割予定ラインに沿って個々の半導体チップに分割される。このようにして分割された半導体チップは、パッケージングされて携帯電話やパソコン等の電気機器に広く利用される。

また、サファイア基板等の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が結晶成長された発光デバイス用ウェーハも、分割予定ラインに沿って発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）等の発光デバイスに分割され、電気機器に広く利用される。この発光デバイスウェーハを分割する方法として、レーザー加工により分割する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このレーザー加工を用いた分割方法は、ウェーハ内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射し、ウェーハ内部に分割予定ラインに沿って連続的に改質層を形成する。発光デバイス用ウェーハは、改質層が形成された分割予定ラインの強度が低下し、分割予定ラインに沿って外力が加わることで分割される。このようにして分割された発光デバイスは、加工条件に応じて輝度が低下するため、加工条件を決定する上で輝度の低下率の検査が必要となる。

特許第３４０８８０５号公報

加工条件を決定する際には、発光デバイス用ウェーハを異なる加工条件で分割し、それぞれの加工条件で分割された発光デバイスの輝度の低下率が比較される。しかしながら、ウェーハ面内では輝度のバラツキが生じているため、単純に分割後の発光デバイスの輝度を測定しても加工における輝度の低下率を正確に把握できなかった。この場合、加工の前後において、発光デバイスの輝度を測定することで、発光デバイスの輝度の低下率を測定することが考えられるが、それぞれの加工条件に対して加工前後における発光デバイスの輝度を測定しなければならず、作業が煩雑となっていた。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、基板面内において輝度のバラツキが生じている場合であっても、複数の加工条件による輝度の低下を把握して、複数の加工条件の中から適切な加工条件を決定できる加工条件決定方法を提供することを目的とする。

本発明の加工条件決定方法は、複数の第一の分割予定ライン及び前記第一の分割予定ラインに交差する複数の第二の分割予定ラインによって区画された領域に形成された複数の発光デバイスを表面に有するサファイア基板のうち発光デバイスの輝度が変化する傾向のあるサファイア基板の第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って第一の条件の加工を施すことによって前記サファイア基板に分割起点を形成し前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割して形成した第一の発光デバイスと、前記サファイア基板の第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って第二の条件の加工を施すことによって前記サファイア基板に分割起点を形成し前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割して形成した第二の発光デバイスと、を比較して前記第一の条件の加工を施した場合と前記第二の条件の加工を施した場合とのそれぞれの発光デバイスの輝度の差を検査して加工条件を決定する加工条件決定方法であって、任意位置の発光デバイスである第一の発光デバイスを区画する前記第一の分割予定ライン及び前記第二の分割予定ラインに前記第一の条件の加工を施すことによって分割起点を形成する第一の発光デバイス加工工程と、前記第一の発光デバイスに隣接し前記第一の発光デバイスを挟む位置に形成された２つ以上の第二の発光デバイスを区画する前記第一の分割予定ライン及び前記第二の分割予定ラインに前記第二の条件の加工を施すことによって分割起点を形成する第二の発光デバイス加工工程と、前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割する工程と、前記第一の発光デバイスの輝度と、前記第二の発光デバイスの輝度の平均値と、を比較することによって前記第一の条件の加工を施した場合と前記第二の条件の加工を施した場合とのそれぞれの発光デバイスの輝度の差を検査して加工条件を決定することを特徴とする。

この構成によれば、サファイア基板の特定方向に輝度勾配が生じる場合に、第一の発光デバイスを挟む位置に形成された２つ以上の第二の発光デバイスの輝度の平均値をとることで、第二の発光デバイスの輝度の平均値を、第一の発光デバイスと同じ位置に第二の発光デバイスが形成される場合の輝度として推定できる。このため、第一の条件で加工を施した第一の発光デバイスの輝度と第二の条件で加工を施した２つ以上の第二の発光デバイスの輝度の平均値とを比較して、第一、第二の条件の中から適切な加工条件を決定できる。また、サファイア基板の同一位置において第一、第二の発光デバイスの輝度の低下率を比較できるため、第一、第二の発光デバイスの輝度の事前測定を省略できる。なお、「第一の発光デバイスに隣接し」とは、第一の発光デバイスに対して所定の間隔を空けて隣接する状態を含むものである。すなわち、「隣接」とは、チップとして隣接する状態のみを示すものではなく、加工条件として隣接する状態を含むものである。

本発明によれば、基板面内において輝度のバラツキが生じている場合であっても、複数の加工条件による輝度の低下を把握して、複数の加工条件の中から適切な加工条件を決定できる。

本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、レーザー加工装置の斜視図である。本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイス用ウェーハの輝度勾配を示す図である。本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイス用ウェーハに形成される第一の加工パターンを示す図である。本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイス用ウェーハに形成される第二から第六の加工パターンを示す図である。本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイス用ウェーハに第一の加工パターンを連続して形成した状態を示す図である。本発明に係る加工条件決定方法の実施の形態を示す図であり、発光デバイス用ウェーハの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。最初に、本実施の形態に係る加工条件決定方法について説明する前に、加工対象となる発光デバイス用ウェーハ及びレーザー加工装置について簡単に説明する。図６は、環状フレームに支持された発光デバイス用ウェーハの斜視図である。

図６に示すように、発光デバイス用ウェーハＷは、略円板状に形成されており、サファイア（Al₂O₃）基板の表面に格子状に配列された第一、第二の分割予定ライン６２、６３によって複数の領域に区画されている。この区画された領域には、窒化ガリウム系化合物半導体等から発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）等の発光デバイス６４が形成されている。また、発光デバイス用ウェーハＷは、貼着テープ６５を介して環状フレーム６６に支持され、環状フレーム６６に支持された状態でレーザー加工装置１に搬入される。

なお、本実施の形態においては、発光デバイス用ウェーハＷの土台となる単結晶基板として、サファイア基板を例に挙げて説明するが、この構成に限定されるものではない。発光デバイス用ウェーハＷは、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板、ＳｉＣ（炭化珪素）基板等を単結晶基板として用いてもよい。また、発光デバイス用ウェーハＷとして、表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層されていない単結晶基板を用いてもよい。

次に、図１を参照して、本実施の形態に係る加工条件決定方法に用いられるレーザー加工装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るレーザー加工装置の斜視図である。なお、以下の説明では、レーザー加工装置によって発光デバイス用ウェーハを分割する場合の加工条件を決定する構成について説明するが、この構成に限定されるものではない。本発明は、発光デバイス用ウェーハを分割予定ラインに沿って分割する加工装置であれば、どのような装置の加工条件を決定することも可能である。

図１に示すように、レーザー加工装置１は、発光デバイス用ウェーハＷにレーザー光線を照射するレーザー加工ユニット３と発光デバイス用ウェーハＷを保持する保持テーブル４とを相対移動させて、発光デバイス用ウェーハＷを加工するように構成されている。レーザー加工装置１は、直方体状のベッド部５とベッド部５の上面後方に立設したコラム部６とからなる基台２を有している。コラム部６の前面には、前方に突出したアーム部７が設けられ、アーム部７の先端側にはレーザー加工ユニット３の加工ヘッド４１が設けられている。また、ベッド部５の上面には、保持テーブル４をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる保持テーブル移動機構８が設けられている。

保持テーブル移動機構８は、保持テーブル４を加工送り方向となるＸ軸方向に移動する加工送り機構１１と、保持テーブル４を割出送り方向となるＹ軸方向に移動する割出送り機構１２とを備えている。加工送り機構１１は、ベッド部５の上面に配置されたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール１５と、一対のガイドレール１５にスライド可能に支持されたモータ駆動のＸ軸テーブル１６とを有している。

割出送り機構１２は、Ｘ軸テーブル１６の上面に配置されたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール１８と、一対のガイドレール１８にスライド可能に支持されたモータ駆動のＹ軸テーブル１９を有している。Ｙ軸テーブル１９の上面には、保持テーブル４が設けられている。また、Ｘ軸テーブル１６、Ｙ軸テーブル１９の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にそれぞれボールネジ２１、２２が螺合されている。ボールネジ２１、２２の一端部には、駆動モータ２４、２５が連結され、この駆動モータ２４、２５によりボールネジ２１、２２が回転駆動される。

保持テーブル４は、Ｙ軸テーブル１９の上面においてＺ軸回りに回転可能なθテーブル３１と、θテーブル３１の上部に設けられ、発光デバイス用ウェーハＷを吸着保持するワーク保持部３２とを有している。ワーク保持部３２は、所定の厚みを有する円板状であり、上面中央部分にはポーラスセラミック材により吸着面３３が形成されている。吸着面３３は、負圧により貼着テープ６５を介して発光デバイス用ウェーハＷを吸着する面であり、θテーブル３１の内部の配管を介して吸引源に接続されている。

ワーク保持部３２の周囲には、θテーブル３１の四方から径方向外側に延びる一対の支持アームを介して４つのクランプ部３４が設けられている。この４つのクランプ部３４は、エアーアクチュエータにより駆動し、発光デバイス用ウェーハＷの周囲の環状フレーム６６を四方から挟持固定する。

レーザー加工ユニット３は、アーム部７の先端に設けられ、発光デバイス用ウェーハＷにレーザー光線を照射する加工ヘッド４１を有している。アーム部７内には、発光デバイス用ウェーハＷに対して透過性を有するレーザー光線を発振する発振器４２が設けられ、アーム部７内及び加工ヘッド４１内には、図示しないレーザー光学系が設けられている。加工ヘッド４１は、発振器４２から発振されたレーザー光線を集光し、保持テーブル４上に保持された発光デバイス用ウェーハＷに照射する。

この場合、加工ヘッド４１内の集光レンズの駆動によりレーザー光線の集光点が発光デバイス用ウェーハＷの内部に調整される。これにより、レーザー光線の照射によって、発光デバイス用ウェーハＷの内部に分割起点となる改質層が形成される。この改質層は、レーザー光線の照射によってウェーハ内部の密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲と異なる状態となり、周囲よりも強度が低下する領域のことをいう。改質層は、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等であり、これらが混在した領域でもよい。

また、レーザー加工装置１には、レーザー加工の加工条件を設定する加工条件設定部４５を有している。加工条件設定部４５は、加工条件としてレーザー光線の出力、波長、周波数、保持テーブル４の加工送り速度、入射面から改質層までの距離を示す改質層深さ等が設定される。さらに、レーザー加工装置１には、加工条件の決定時に用いられる加工パターンを設定する加工パターン設定部４６を有している。加工パターンは、例えば、図３に示すように、１枚の発光デバイス用ウェーハＷに対し複数の加工条件で描かれるレーザー光線の加工軌跡を示している。

このように構成されたレーザー加工装置１においては、Ｙ軸テーブル１９の移動により加工ヘッド４１のレーザー出射口が発光デバイス用ウェーハＷの分割予定ライン６１に位置合わせされると共に、集光レンズの駆動によりレーザー光線の集光点が発光デバイス用ウェーハＷの内部に調整される。加工ヘッド４１によって発光デバイス用ウェーハＷの分割予定ライン６１にレーザー光線が照射されると、発光デバイス用ウェーハＷ内に改質層が形成される。そして、Ｘ軸テーブル１６の移動により保持テーブル４が発光デバイス用ウェーハＷを保持した状態でＸ軸方向に加工送りされ、発光デバイス用ウェーハＷの分割予定ライン６１に沿って改質層が連続的に形成される。

そして、分割予定ライン６１に沿って改質層が形成された発光デバイス用ウェーハＷは、外力が加えられることで発光デバイス６４間の間隔が広げられて分割される。分割の仕方は限定されないが、例えば、図示しないテープ拡張装置において発光デバイス用ウェーハＷの裏面が貼着された貼着テープ６５を伸長することで個々の発光デバイス６４に分割される。

ここで、図２から図５を参照して、上記したレーザー加工装置の発光デバイス用ウェーハに対する加工条件の決定方法について説明する。図２は、発光デバイス用ウェーハの輝度勾配を示す図である。なお、図２では、上図が発光デバイス用ウェーハを示し、下図が発光用デバイスウェーハの輝度勾配を示している。なお、下図の発光デバイス用ウェーハのウェーハ表面に記載された線は、輝度勾配の変化を表す補助線である。

本発明に係る加工条件決定方法は、上記したレーザー加工装置１によって第一、第二の加工条件で発光デバイス用ウェーハＷにレーザー加工を実施して第一、第二の加工条件のうち発光デバイスの輝度の低下の低い加工条件を選択する。この場合、図２の矢印Ｆに示すように、発光デバイス用ウェーハＷの輝度は、外周側から中央に向かって高くなる傾向にあり、ウェーハ面内で均一ではない。したがって、発光デバイス用ウェーハＷの輝度が不均一なため、第一の加工条件で加工される発光デバイス（以下、第一の発光デバイスとする。）と第二の加工条件で加工される発光デバイス（以下、第二の発光デバイスとする）の輝度を単純に比較することができない。

そこで、本件出願人は、発光デバイス用ウェーハＷにおいて、第一の発光デバイスを略中心とし、第一の発光デバイスの周囲に複数の第二の発光デバイスを形成して、第一の発光デバイスの輝度と、第二の発光デバイスの平均輝度とを比較している。この構成によって、第二の発光デバイスの平均輝度を、第一の発光デバイスと同一位置に第二の発光デバイスが形成される場合の輝度と推定することができ、第一の発光デバイスと第二の発光デバイスとの輝度を比較することが可能となる。

以下、図３に示す第一の加工パターンを用いた加工条件の決定方法の具体例について説明する。図３は、発光デバイス用ウェーハに形成される第一の加工パターンを示す図である。なお、図３において、一点鎖線が第一の加工条件によるレーザー加工の加工軌跡、二点鎖線が第二の加工条件によるレーザー加工の加工軌跡をそれぞれ示している。

なお、以下の説明においては、第一の加工条件と第二の加工条件とでは、レーザー光線の出力値が変更されたものとする。例えば、第一の加工条件は、レーザー光線の出力値０．３［Ｗ］、波長１０６４［ｎｍ］、周波数１００［ｋＭｚ］、保持テーブル４の加工送り速度６００［ｍｍ／ｓ］、改質層深さ３０［μｍ］に設定され、第二の加工条件は、レーザー光線の出力値０．４［Ｗ］、波長１０６４［ｎｍ］、周波数１００［ｋＭｚ］、保持テーブル４の加工送り速度６００［ｍｍ／ｓ］、改質層深さ３０［μｍ］に設定されている。ただし、加工条件は上記した内容に限定されるものではなく、発光デバイスの輝度に対して影響を与える条件であれば、どのようなものでもよい。

第一の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１に対して左右斜め方向に１区画分だけ間を空けて４つの第二の発光デバイス５２が形成される。すなわち、第一の発光デバイス５１は、４つの第二の発光デバイス５２で囲まれた四角形状の領域の中心に形成される。この第一の加工パターンに基づいて、発光デバイス用ウェーハＷがレーザー加工されると、第一の発光デバイス５１の四辺を区画する分割予定ライン６１に第一の加工条件でレーザー加工が実施され、各第二の発光デバイス５２の四辺を区画する分割予定ライン６１に第二の加工条件でレーザー加工が実施される。

これにより、第一の発光デバイス５１の周囲に第一の加工条件のレーザー加工によって改質層が形成され、第二の発光デバイス５２の周囲に第二の加工条件のレーザー加工によって改質層が形成される。そして、発光デバイス用ウェーハＷに外力が加えられることで発光デバイスが個々に分割され、第一の発光デバイス５１と第一の発光デバイス５１の周囲に形成された４つの第二の発光デバイス５２とが取り出される。

取り出された第一、第二の発光デバイス５１、５２は、それぞれ輝度が測定される。そして、第一の発光デバイス５１の輝度がＡ１、４つの第二の発光デバイス５２の輝度がそれぞれＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４として測定されると、第一の発光デバイス５１の輝度Ａ１と第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂ（（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）／４）とが比較される。このとき、上記したように発光デバイス用ウェーハＷは、外側から中心に向かって輝度が増加するような輝度勾配を有するため、第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂを、第一の発光デバイス５１と同一位置に第二の発光デバイス５２が形成される場合の輝度と推定することが可能となる。

そして、第一の発光デバイス５１の輝度Ａ１と第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂとが比較され、レーザー加工装置１の加工条件が第一、第二の加工条件の中から発光デバイス６４の輝度の高い方の条件に決定される。このように、レーザー加工装置１の加工条件が、第一、第二の加工条件の中から発光デバイス６４の輝度の低下を抑えた加工条件に決定される。この第一の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１の四方に第二の発光デバイス５２が形成されるため、発光デバイス用ウェーハＷの輝度勾配の向きによらずに、第一、第二の発光デバイス５１、５２の輝度を精度よく比較できる。なお、輝度の比較は、専用の装置によって比較される構成としてもよいし、作業者の目視によって比較されてもよい。

なお、上記した第一の加工パターンに限らず、図４に示すような第二から第六の加工パターンを用いて加工条件を決定してもよい。図４は、発光デバイス用ウェーハに形成される第二から第六の加工パターンを示す図である。なお、図４において、一点鎖線が第一の加工条件によるレーザー加工の加工軌跡、二点鎖線が第二の加工条件によるレーザー加工の加工軌跡をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示す第二の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１に対して３方向に１区画分だけ間を空けて３つの第二の発光デバイス５２が形成される。この場合、第一の発光デバイス５１は、３つの第二の発光デバイス５２で囲まれた三角形状の領域の略中心に形成される。よって、発光デバイス用ウェーハＷが特定の輝度勾配を有する場合に、第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂを、第一の発光デバイス５１と同一位置に第二の発光デバイス５２が形成される場合の輝度と推定することが可能となる。この第二の加工パターンは、第一の発光デバイス５１から３つの第二の発光デバイス５２までの距離が等しくないため、第一の加工パターンほど第一、第二の発光デバイス５２の輝度を精度よく比較できない。しかしながら、第二の加工パターンは、第一の加工パターンと比較して第二の発光デバイス５２の輝度の測定回数を減らして作業の効率化を図ることができる。

図４（ｂ）に示す第三の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１に対して縦方向に１区画分だけ間を空けて２つの第二の発光デバイス５２が形成される。図４（ｃ）に示す第四の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１に対して斜め方向に１区画分だけ間を空けて２つの第二の発光デバイス５２が形成される。図４（ｄ）に示す第五の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１に対して横方向に１区画分だけ間を空けて２つの第二の発光デバイス５２が形成される。これらの場合、第一の発光デバイス５１は、２つの第二の発光デバイス５２を結ぶ線分の中間位置に形成される。よって、発光デバイス用ウェーハＷが特定の輝度勾配を有する場合に、第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂを、第一の発光デバイス５１と同一位置に第二の発光デバイス５２が形成される場合の輝度と推定することが可能となる。この第三から第五の加工パターンは、一方向において２つの第二の発光デバイス５２で第一の発光デバイス５１を挟むため、発光デバイス用ウェーハＷの輝度勾配の向きによっては第一、第二の加工パターンほど第一、第二の発光デバイス５２の輝度を精度よく比較できない。しかしながら、第三から第五の加工パターンは、第一、第二の加工パターンと比較して、第二の発光デバイス５２の輝度の測定回数をさらに減らして作業の効率化を図ることができる。

図４（ｅ）に示す第六の加工パターンでは、第一の発光デバイス５１の縦横斜め方向に１区画分だけ間を空けて８つの第二の発光デバイス５２が形成される。この場合、第一の発光デバイス５１は、８つの第二の発光デバイス５２で囲まれた四角形状の領域の中心に形成される。よって、発光デバイス用ウェーハＷが特定の輝度勾配を有する場合に、第二の発光デバイス５２の平均輝度Ｂを、第一の発光デバイス５１と同一位置に第二の発光デバイス５２が形成される場合の輝度と推定することが可能となる。この第六の加工パターンは、第一から第五の加工パターンと比較して作業効率が高くないが、第一、第二の発光デバイス５２の輝度をより精度よく比較することができる。

このように、上記した各加工パターンにおいては、第一の発光デバイス５１に隣接する第二の発光デバイス５２によって第一の発光デバイス５１が挟み込まれている。ここで、「第一の発光デバイス５１に隣接し」とは、第一の発光デバイス５１に対して所定の間隔を空けて隣接する状態を含むものである。すなわち、「隣接」とは、チップとして隣接する状態のみを示すものではなく、加工条件として隣接する状態を含むものである。

なお、上記した第二、第三、第五、第六の加工パターンでは、発光デバイス用ウェーハＷの一部において、第一の加工条件での加工軌跡と第二の加工条件での加工軌跡とが同一の分割予定ライン６１を通る。このため、第一、第二の加工条件で２重に加工が行われないように、分割予定ライン６１の途中部分で加工条件が適宜切り替えられて加工されている。

また、図５に示すように、発光デバイス用ウェーハＷに対して第一の加工パターンを連続的に形成する構成としてもよい。この場合、発光デバイス用ウェーハＷの複数の領域Ａにおいて、４つの第二の発光デバイス５２の平均輝度を測定する場合に、１つの第二の発光デバイス５２の輝度を重複して用いてもよい。

ここで、レーザー加工装置に対する加工条件決定の流れについて説明する。まず、レーザー加工装置１の加工条件設定部４５に第一の加工条件が設定されると共に、加工パターン設定部４６に所望の加工パターンが設定される。保持テーブル４に発光デバイス用ウェーハＷが保持されると、保持テーブル４がレーザー加工ユニット３の下方に移動され、レーザー加工ユニット３により第一の加工条件でレーザー加工が開始される。

この場合、割出送り機構１２の駆動により加工ヘッド４１のレーザー出射口が発光デバイス用ウェーハＷの分割予定ライン６１に位置合わせされる。そして、加工ヘッド４１から発光デバイス用ウェーハＷにレーザー光線が照射されると、加工パターンに基づいて加工送り機構１１及び割出送り機構１２が駆動され、発光デバイス用ウェーハＷの一部の分割予定ライン６１に沿って改質層が形成される。

続いて、レーザー加工装置１の加工条件設定部４５に第二の加工条件が設定され、レーザー加工ユニット３により、第二の加工条件で発光デバイス用ウェーハＷの残り分割予定ライン６１に沿って改質層が形成される。第一、第二の加工条件でレーザー加工された発光デバイス用ウェーハＷは、例えば、テープ拡張装置において貼着テープ６５の伸長によって個々の発光デバイス６４に分割される。

分割された発光デバイス用ウェーハＷから第一の加工条件でレーザー加工された第一の発光デバイス５１と第二の加工条件でレーザー加工された第二の発光デバイス５２とが取り出される。そして、第一の発光デバイス５１の輝度と、複数の第二の発光デバイス５２の平均輝度とが測定され、レーザー加工装置１の加工条件として輝度の高い発光デバイス６４に施した条件に決定される。

以上のように、本実施の形態に係る加工条件決定方法によれば、発光デバイス用ウェーハＷの特定方向に輝度勾配が生じる場合に、複数の第二の発光デバイス５２の平均輝度を、第一の発光デバイス５１と同じ位置に第二の発光デバイス５２が形成される場合の輝度として推定できる。このため、第一の加工条件で加工を施した第一の発光デバイス５１の輝度と第二の加工条件で加工を施した複数の第二の発光デバイス５２の平均輝度とを比較して、第一、第二の加工条件の中から適切な加工条件を決定できる。また、発光デバイス用ウェーハＷの同一位置において第一、第二の発光デバイス５１、５２の輝度の低下を比較できるため、第一、第二の発光デバイス５１、５２の輝度の事前測定を省略することができる。

なお、上記した実施の形態においては、本発明が２種類の加工条件から１つを決定する構成として説明したが、この構成に限定されるものではない。本発明は、複数の加工条件から１つを決定するものであり、例えば、３種類の加工条件から１つを決定することも可能である。この場合、上記した加工条件決定方法によって、第一の加工条件と第二の加工条件とを比較し、さらに輝度の低下の低い加工条件と第三の加工条件とを比較するようにする。

また、上記した実施の形態においては、本発明をレーザー加工に対する加工条件決定方法について説明したが、この構成に限定されるものではない。本発明は、発光デバイス用ウェーハを分割予定ラインに沿う加工に適用可能であり、例えば、ダイシングによるハーフカットや、ダイアモンドスクライバによるスクライブ等にも適用可能である。

また、上記した実施の形態においては、第一から第六の加工パターンを例示して説明したが、第一の発光デバイスを略中心とし、第一の発光デバイスの周囲に第二の発光デバイスが形成される加工パターンであれば、どのような加工パターンでもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、基板面内において輝度のバラツキが生じている場合であっても、複数の加工条件による輝度の低下を把握して、複数の加工条件の中から適切な加工条件を決定できるという効果を有し、特に、サファイア基板に対する分割用の加工条件を決定する加工条件決定方法に有用である。

１レーザー加工装置
３レーザー加工ユニット
４保持テーブル
８保持テーブル移動機構
１１加工送り機構
１２割出送り機構
４１加工ヘッド
４５加工条件設定部
４６加工パターン設定部
５１第一の発光デバイス
５２第二の発光デバイス
６１分割予定ライン
６２第一の分割予定ライン
６３第二の分割予定ライン
６４発光デバイス
６５貼着テープ
６６環状フレーム
Ｗ発光デバイス用ウェーハ（サファイア基板）

Claims

複数の第一の分割予定ライン及び前記第一の分割予定ラインに交差する複数の第二の分割予定ラインによって区画された領域に形成された複数の発光デバイスを表面に有するサファイア基板のうち発光デバイスの輝度が変化する傾向のあるサファイア基板の第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って第一の条件の加工を施すことによって前記サファイア基板に分割起点を形成し前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割して形成した第一の発光デバイスと、前記サファイア基板の第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って第二の条件の加工を施すことによって前記サファイア基板に分割起点を形成し前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割して形成した第二の発光デバイスと、を比較して前記第一の条件の加工を施した場合と前記第二の条件の加工を施した場合とのそれぞれの発光デバイスの輝度の差を検査して加工条件を決定する加工条件決定方法であって、
任意位置の発光デバイスである第一の発光デバイスを区画する前記第一の分割予定ライン及び前記第二の分割予定ラインに前記第一の条件の加工を施すことによって分割起点を形成する第一の発光デバイス加工工程と、
前記第一の発光デバイスに隣接し前記第一の発光デバイスを挟む位置に形成された２つ以上の第二の発光デバイスを区画する前記第一の分割予定ライン及び前記第二の分割予定ラインに前記第二の条件の加工を施すことによって分割起点を形成する第二の発光デバイス加工工程と、
前記サファイア基板に外力を加えて前記サファイア基板を第一の分割予定ライン及び第二の分割予定ラインに沿って分割する工程と、
前記第一の発光デバイスの輝度と、前記第二の発光デバイスの輝度の平均値と、を比較することによって前記第一の条件の加工を施した場合と前記第二の条件の加工を施した場合とのそれぞれの発光デバイスの輝度の差を検査して加工条件を決定することを特徴とする加工条件決定方法。