JP2012084682A - Method for dividing optical device unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for dividing an optical device unit which does not damage optical devices.SOLUTION: The method for dividing an optical device unit 11 which comprises radiating a laser beam along planned dividing lines 17 to divide individual optical devices 19 includes: a mark forming step of forming marks 21 as references of distance to the planned dividing lines 17 on surfaces of optical devices 19 selected from the plurality of optical devices 19; a first dividing groove forming step of radiating a laser beam along all the planned dividing lines 17 to form initial dividing grooves 23; and a second dividing groove forming step of radiating a laser beam along all the planned dividing lines 17 into the formed dividing grooves 23 to form second and later dividing grooves 25. And at least the second dividing groove forming step includes a planned dividing line correction step of periodically detecting the marks 21 formed in the mark forming step and correcting the position of the planned dividing line 17 to which the laser beam should be radiated.

Description

本発明は、サファイア基板等の基板から半導体層がリフトオフにより剥離されて金属支持板に接合された光デバイスユニットを、個々の光デバイスに分割する光デバイスユニットの分割方法に関する。   The present invention relates to an optical device unit dividing method for dividing an optical device unit in which a semiconductor layer is peeled off by lift-off from a substrate such as a sapphire substrate and bonded to a metal support plate into individual optical devices.

サファイア基板、SiC基板等のエピタキシー基板の表面に窒化ガリウム(GaN)等の半導体層(エピタキシャル層)を形成し、該半導体層にLED等の複数の光デバイスが格子状に形成されたストリート(分割予定ライン)によって区画されて形成された光デバイスウエーハは、モース硬度が比較的高く切削ブレードによる分割が困難であることから、一般的にレーザビームの照射によって個々の光デバイスに分割され、分割された光デバイスは照明器具、携帯電話、パソコン等の電気機器に利用される(例えば、特開平10−305420号公報参照)。   A street in which a semiconductor layer (epitaxial layer) such as gallium nitride (GaN) is formed on the surface of an epitaxial substrate such as a sapphire substrate or SiC substrate, and a plurality of optical devices such as LEDs are formed in a lattice shape on the semiconductor layer (divided) Optical device wafers that are defined by a predetermined line are relatively high in Mohs hardness and difficult to cut with a cutting blade. Therefore, they are generally divided into individual optical devices by laser beam irradiation. The optical device is used in electrical equipment such as a lighting fixture, a cellular phone, and a personal computer (see, for example, JP-A-10-305420).

また最近では、サファイア基板、SiC基板等のエピタキシー基板上に積層された半導体層をレーザリフトオフにより基板から剥離し、モリブデン(Mo)、銅(Cu)等のヒートシンクとなる金属支持板に接合して複数の光デバイスが形成された半導体層を金属支持板に移し替え、その後、分割予定ラインにレーザビームを照射して金属支持板とともに個々の光デバイスに分割する技術が例えば特表2005−516415号公報に開示されている。   Recently, a semiconductor layer laminated on an epitaxial substrate such as a sapphire substrate or SiC substrate is peeled off from the substrate by laser lift-off and bonded to a metal support plate serving as a heat sink such as molybdenum (Mo) or copper (Cu). A technique in which a semiconductor layer in which a plurality of optical devices are formed is transferred to a metal support plate, and then is divided into individual optical devices together with the metal support plate by irradiating a laser beam onto the planned division line is disclosed in, for example, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2005-516415. It is disclosed in the publication.

このレーザリフトオフと称する技術によると、高価なサファイア基板、SiC基板等を繰り返して使用することができ、更に光デバイスはヒートシンクとなる金属支持板に接合されているので放熱特性等に優れるという利点がある。   According to this technology called laser lift-off, an expensive sapphire substrate, SiC substrate, etc. can be used repeatedly, and the optical device is bonded to a metal support plate serving as a heat sink, so that it has the advantage of excellent heat dissipation characteristics and the like. is there.

特開平10−305420号公報JP-A-10-305420 特表2005−516415号公報JP 2005-516415 gazette

しかし、金属支持板の線膨張係数は比較的大きいためレーザビームの照射による熱によって又は溝の形状に起因して内部応力が開放されることによって伸縮し、一定の間隔で設定されている分割予定ラインの間隔が変化して一定の間隔で、即ち所定ピッチで割り出し送りしてレーザビームを照射すると、分割予定ラインからレーザビームが外れて光デバイスを損傷させるという問題がある。   However, since the linear expansion coefficient of the metal support plate is relatively large, the metal support plate expands and contracts due to heat generated by laser beam irradiation or due to the release of internal stress due to the groove shape, and is scheduled to be divided at regular intervals. If the laser beam is irradiated by indexing and feeding at a constant interval, that is, at a predetermined pitch, the line spacing changes, there is a problem that the laser beam is detached from the line to be divided and the optical device is damaged.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、半導体層が基板からリフトオフされて金属支持板に接合された光デバイスユニット、分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して光デバイスを損傷させることなく個々の光デバイスに分割する光デバイスユニットの分割方法を提供することである。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an optical device unit in which a semiconductor layer is lifted off from a substrate and bonded to a metal support plate, and a laser beam along a division line Is to divide the optical device unit into individual optical devices without damaging the optical device.

本発明によると、金属支持板の表面に接合された半導体層を有し、該半導体層により複数の光デバイスが分割予定ラインによって区画されて形成された光デバイスユニットを、分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して分割溝を形成し個々の光デバイスに分割する光デバイスユニットの分割方法であって、複数の光デバイスの中から選別した光デバイスの表面に分割予定ラインまでの距離の基準となるマークを形成するマーク形成工程と、全ての分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して初回の分割溝を形成する第1分割溝形成工程と、該第1分割溝形成工程で形成された分割溝に重ねて全ての分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して2回目以降の分割溝を形成する第2分割溝形成工程とを具備し、少なくとも該第2分割溝形成工程において、定期的に該マーク形成工程において形成されたマークを検出し、レーザビームを照射すべき分割予定ラインの位置を補正する分割予定ライン補正工程を含むことを特徴とする光デバイスユニットの分割方法が提供される。   According to the present invention, an optical device unit having a semiconductor layer bonded to the surface of a metal support plate and formed by dividing a plurality of optical devices by the planned dividing line by the semiconductor layer is formed along the planned dividing line. A method of dividing an optical device unit that divides into individual optical devices by irradiating a laser beam and divides the optical device unit into a plurality of optical devices. A mark forming process for forming a mark to be formed, a first divided groove forming process for forming an initial divided groove by irradiating a laser beam along all the planned dividing lines, and a first divided groove forming process. And a second divided groove forming step of forming a divided groove for the second and subsequent times by irradiating a laser beam along all the planned division lines over the divided grooves. An optical device unit characterized by including a scheduled division line correcting step for periodically detecting a mark formed in the mark forming step and correcting a position of the planned division line to be irradiated with a laser beam in the groove forming step. Are provided.

本発明によると、光デバイスに形成されたマークを検出してレーザビームを照射すべき分割予定ラインの位置を補正するので、レーザビームの照射による熱によって金属支持板が伸びても、確実に分割予定ラインにレーザビームを照射することができ、光デバイスを損傷することなく光デバイスユニットを個々の光デバイスに分割することができる。   According to the present invention, since the mark formed on the optical device is detected and the position of the planned division line to be irradiated with the laser beam is corrected, even if the metal support plate is extended by the heat of the laser beam irradiation, the division is surely performed. The planned line can be irradiated with a laser beam, and the optical device unit can be divided into individual optical devices without damaging the optical device.

尚、本発明では、選別された光デバイスの表面にマークを形成するのでマークが形成された光デバイスは犠牲となり使用できなくなるが、その他の光デバイスは損傷しないので全体として歩留まりは向上する。   In the present invention, since the mark is formed on the surface of the selected optical device, the optical device on which the mark is formed cannot be used at the sacrifice, but the other optical devices are not damaged, so that the yield is improved as a whole.

レーザビーム加工装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a laser beam processing apparatus. レーザビーム照射ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a laser beam irradiation unit. ダイシングテープを介して環状フレームに支持された光デバイスユニットの斜視図である。It is a perspective view of the optical device unit supported by the annular frame via the dicing tape. マーク形成工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a mark formation process. 第1分割工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a 1st division process. 第2分割工程を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a 2nd division process.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の光デバイスユニットの分割方法を実施するのに適したレーザ加工装置2の概略構成図を示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus 2 suitable for carrying out the optical device unit dividing method of the present invention.

レーザ加工装置2は、静止基台4上にX軸方向に移動可能に搭載された第1スライドブロック6を含んでいる。第1スライドブロック6は、ボールねじ8及びパルスモータ10から構成される加工送り手段12により一対のガイドレール14に沿って加工送り方向、すなわちX軸方向に移動される。   The laser processing apparatus 2 includes a first slide block 6 mounted on a stationary base 4 so as to be movable in the X-axis direction. The first slide block 6 is moved along the pair of guide rails 14 in the machining feed direction, that is, the X-axis direction, by the machining feed means 12 including the ball screw 8 and the pulse motor 10.

第1スライドブロック6上には第2スライドブロック16がY軸方向に移動可能に搭載されている。すなわち、第2スライドブロック16はボールねじ18及びパルスモータ20から構成される割り出し送り手段22により一対のガイドレール24に沿って割り出し方向、すなわちY軸方向に移動される。   A second slide block 16 is mounted on the first slide block 6 so as to be movable in the Y-axis direction. That is, the second slide block 16 is moved in the indexing direction, that is, the Y-axis direction along the pair of guide rails 24 by the indexing feeding means 22 constituted by the ball screw 18 and the pulse motor 20.

第2スライドブロック16上には円筒支持部材26を介してチャックテーブル28が搭載されており、チャックテーブル28は加工送り手段12及び割り出し送り手段22によりX軸方向及びY軸方向に移動可能である。チャックテーブル28は、ダイシングテープを介してフレームに支持されたウエーハを保持する保持面を有すると共に、チャックテーブル28にはフレームをクランプするクランパ30が設けられている。   A chuck table 28 is mounted on the second slide block 16 via a cylindrical support member 26, and the chuck table 28 can be moved in the X-axis direction and the Y-axis direction by the processing feed means 12 and the index feed means 22. . The chuck table 28 has a holding surface for holding a wafer supported by the frame via a dicing tape, and the chuck table 28 is provided with a clamper 30 for clamping the frame.

静止基台4にはコラム32が立設されており、このコラム32にはレーザビーム照射ユニット34を収容するケーシング35が取り付けられている。レーザビーム照射ユニット34は、図2に示すように、YAGレーザ又はYVO4レーザを発振するレーザ発振器62と、繰り返し周波数設定手段64と、パルス幅調整手段66と、パワー調整手段68とを含んでいる。   A column 32 is erected on the stationary base 4, and a casing 35 for accommodating the laser beam irradiation unit 34 is attached to the column 32. As shown in FIG. 2, the laser beam irradiation unit 34 includes a laser oscillator 62 that oscillates a YAG laser or a YVO4 laser, a repetition frequency setting unit 64, a pulse width adjustment unit 66, and a power adjustment unit 68. .

レーザビーム照射ユニット34のパワー調整手段68により所定パワーに調整されたパルスレーザビームは、ケーシング35の先端に取り付けられた集光器36のミラー70で反射され、更に集光用対物レンズ72によって集光されてチャックテーブル28に保持されている光デバイスユニット11に照射される。   The pulse laser beam adjusted to a predetermined power by the power adjusting means 68 of the laser beam irradiation unit 34 is reflected by the mirror 70 of the condenser 36 attached to the tip of the casing 35 and further collected by the condenser objective lens 72. The light is applied to the optical device unit 11 held on the chuck table 28.

ケーシング35の先端部には、集光器36とX軸方向に整列してレーザ加工すべき加工領域を検出する撮像手段38が配設されている。撮像手段38は、可視光によって半導体ウエーハの加工領域を撮像する通常のCCD等の撮像素子を含んでいる。   At the tip of the casing 35, an image pickup means 38 for detecting a processing region to be laser processed aligned with the condenser 36 in the X-axis direction is disposed. The image pickup means 38 includes an image pickup element such as a normal CCD that picks up an image of a processing region of a semiconductor wafer with visible light.

撮像手段38は更に、光デバイスユニット11に赤外線を照射する赤外線照射手段と、赤外線照射手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、この光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する赤外線CCD等の赤外線撮像素子から構成される赤外線撮像手段を含んでおり、撮像した画像信号はコントローラ(制御手段)40に送信される。   The imaging unit 38 further outputs an infrared irradiation unit that irradiates the optical device unit 11 with infrared rays, an optical system that captures infrared rays irradiated by the infrared irradiation unit, and an electrical signal corresponding to the infrared rays captured by the optical system. Infrared imaging means including an infrared imaging device such as an infrared CCD is included, and the captured image signal is transmitted to a controller (control means) 40.

コントローラ40はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置(CPU)42と、制御プログラム等を格納するリードオンリーメモリ(ROM)44と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ(RAM)46と、カウンタ48と、入力インターフェイス50と、出力インターフェイス52とを備えている。   The controller 40 includes a central processing unit (CPU) 42 that performs arithmetic processing according to a control program, a read-only memory (ROM) 44 that stores a control program, and a random read / write that stores arithmetic results. An access memory (RAM) 46, a counter 48, an input interface 50, and an output interface 52 are provided.

56は案内レール14に沿って配設されたリニアスケール54と、第1スライドブロック6に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される加工送り量検出手段であり、加工送り量検出手段56の検出信号はコントローラ40の入力エンターフェイス50に入力される。   Reference numeral 56 denotes a processing feed amount detection means comprising a linear scale 54 disposed along the guide rail 14 and a read head (not shown) disposed on the first slide block 6. Is input to the input interface 50 of the controller 40.

60はガイドレール24に沿って配設されたリニアスケール58と第2スライドブロック16に配設された図示しない読み取りヘッドとから構成される割り出し送り量検出手段であり、割り出し送り量検出手段60の検出信号はコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。   Reference numeral 60 denotes index feed amount detection means comprising a linear scale 58 disposed along the guide rail 24 and a read head (not shown) disposed on the second slide block 16. The detection signal is input to the input interface 50 of the controller 40.

撮像手段38で撮像した画像信号もコントローラ40の入力インターフェイス50に入力される。一方、コントローラ40の出力インターフェイス52からはパルスモータ10、パルスモータ20、レーザビーム照射ユニット34等に制御信号が出力される。   An image signal picked up by the image pickup means 38 is also input to the input interface 50 of the controller 40. On the other hand, a control signal is output from the output interface 52 of the controller 40 to the pulse motor 10, the pulse motor 20, the laser beam irradiation unit 34, and the like.

次に図3を参照して、レーザ加工装置2による加工対象であるウエーハ形状の光デバイスユニット11の構成について説明する。光デバイスユニット11は、光デバイスウエーハからレーザリフトオフにより窒化ガリウム(GaN)等の半導体層15をサファイア基板から剥離し、モリブデン(Mo)、銅(Cu)等のヒートシンクとなる金属支持板13に半田付け等により接合して構成されている。   Next, the configuration of the wafer-shaped optical device unit 11 to be processed by the laser processing apparatus 2 will be described with reference to FIG. The optical device unit 11 peels the semiconductor layer 15 such as gallium nitride (GaN) from the sapphire substrate by laser lift-off from the optical device wafer, and solders it to the metal support plate 13 serving as a heat sink such as molybdenum (Mo) or copper (Cu). It is configured to be joined by attaching or the like.

このようなレーザリフトオフによる金属支持板13に接合された半導体層15を有する光デバイスユニット11の製造は、高価なサファイア基板又はSiC基板等のエピタキシー基板を再利用できるという点で優れている。更に、半導体層15は金属支持板13に接合されているため、光デバイスユニット11から分割された光デバイス19は放熱特性等の点において優れている。   The manufacture of the optical device unit 11 having the semiconductor layer 15 bonded to the metal support plate 13 by laser lift-off is excellent in that an epitaxy substrate such as an expensive sapphire substrate or SiC substrate can be reused. Furthermore, since the semiconductor layer 15 is bonded to the metal support plate 13, the optical device 19 divided from the optical device unit 11 is excellent in terms of heat dissipation characteristics.

半導体層15のレーザリフトオフには、例えばYAGレーザの第3高調波である波長355nmのレーザビームを使用する。サファイア基板はこの波長のレーザビームに対して透明である。   For laser lift-off of the semiconductor layer 15, for example, a laser beam having a wavelength of 355 nm, which is the third harmonic of a YAG laser, is used. The sapphire substrate is transparent to the laser beam of this wavelength.

レーザビームは基板側から照射され、放射エネルギーはサファイア基板とGaN半導体層との間の境界層において吸収され、この境界層が例えば850℃以上の高温に加熱される。GaN境界層はこの温度では窒素の発生下で分解され、半導体層と基板との結合が分離される。   The laser beam is irradiated from the substrate side, and the radiant energy is absorbed in the boundary layer between the sapphire substrate and the GaN semiconductor layer, and this boundary layer is heated to a high temperature of, for example, 850 ° C. or higher. The GaN boundary layer is decomposed under generation of nitrogen at this temperature, and the bond between the semiconductor layer and the substrate is separated.

分離された半導体層は、半田付け又は接着剤等で金属支持板13に接合され、ウエーハ形状のデバイスユニット11が製造される。光デバイスユニット11の表面においては、格子状に形成された複数の分割予定ライン(ストリート)17によって区画された各領域にLED(発光ダイオード)、LD(レーザダイオード)等の光デバイス19が形成されている。   The separated semiconductor layer is joined to the metal support plate 13 by soldering or adhesive, and the wafer-shaped device unit 11 is manufactured. On the surface of the optical device unit 11, an optical device 19 such as an LED (light emitting diode) or an LD (laser diode) is formed in each region partitioned by a plurality of division lines (streets) 17 formed in a lattice pattern. ing.

光デバイスユニット11では、サファイア基板から半導体層15を剥離し、金属支持板13に接合しているため、金属支持板13上にはp型半導体層及びn型半導体層の順に積層された複数の光デバイス19が形成されている。   In the optical device unit 11, since the semiconductor layer 15 is peeled from the sapphire substrate and bonded to the metal support plate 13, a plurality of layers in which a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer are stacked in this order on the metal support plate 13. An optical device 19 is formed.

光デバイスユニット11の個々の光デバイス19への分割には、光デバイスユニット11が金属支持板13を有しているため、切削ブレードによる切削は困難であり、レーザ加工装置を使用するのが好ましい。   Since the optical device unit 11 has the metal support plate 13 for dividing the optical device unit 11 into the individual optical devices 19, cutting with a cutting blade is difficult, and it is preferable to use a laser processing apparatus. .

光デバイスユニット11の個々の光デバイス19への分割に先立って、光デバイスユニット11は粘着テープであるダイシングテープTに貼着され、ダイシングテープTの外周部は環状フレームFに貼着される。これにより、光デバイスユニット11はダイシングテープTを介して環状フレームFにより支持される。   Prior to the division of the optical device unit 11 into the individual optical devices 19, the optical device unit 11 is attached to a dicing tape T that is an adhesive tape, and the outer periphery of the dicing tape T is attached to an annular frame F. Accordingly, the optical device unit 11 is supported by the annular frame F via the dicing tape T.

次に、レーザ加工装置2を使用した本発明の光デバイスユニットの分割方法について詳細に説明する。まず、レーザ加工装置2のチャックテーブル28で、図3に示すように、ダイシングテープTを介して環状フレームFで支持された光デバイスユニット11を吸引保持し、クランパ30で環状フレームFをクランプする。   Next, the method for dividing the optical device unit of the present invention using the laser processing apparatus 2 will be described in detail. First, as shown in FIG. 3, the optical device unit 11 supported by the annular frame F is sucked and held by the chuck table 28 of the laser processing apparatus 2 via the dicing tape T, and the annular frame F is clamped by the clamper 30. .

次いで、チャックテーブル28をX軸方向に移動して光デバイスユニット11を撮像手段38の直下に位置づける。撮像手段38で光デバイスユニット11の加工領域を撮像して、レーザビームを照射するレーザビーム照射ユニット34の集光器36と分割予定ライン17との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理が実行され、レーザビーム照射位置のアライメントが遂行される。   Next, the chuck table 28 is moved in the X-axis direction so that the optical device unit 11 is positioned directly below the imaging means 38. Image processing such as pattern matching for aligning the condenser 36 of the laser beam irradiation unit 34 that irradiates the laser beam and the scheduled division line 17 by imaging the processing region of the optical device unit 11 with the imaging unit 38. Is performed, and alignment of the laser beam irradiation position is performed.

第1の方向に伸長する分割予定ライン17のアライメントが終了したならば、チャックテーブル28を90度回転して、第1の方向に伸長する分割予定ライン17に直交する第2の方向に伸長する分割予定ライン17についても同様にアライメントを遂行する。   When the alignment of the division line 17 extending in the first direction is completed, the chuck table 28 is rotated 90 degrees to extend in the second direction orthogonal to the division line 17 extending in the first direction. The alignment is performed in the same manner for the division line 17.

アライメント工程が終了したならば、複数の光デバイス19の中から好ましくは所定のインターバルで光デバイス19を選別し、この選別した光デバイス19に対して図4に示すように、集光器36からレーザビームを照射して分割予定ライン17までの距離の基準となるマーク21を形成するマーク形成工程を実施する。   When the alignment process is completed, the optical devices 19 are preferably selected from the plurality of optical devices 19 at predetermined intervals, and the selected optical devices 19 are collected from the condenser 36 as shown in FIG. A mark forming process is performed in which a mark 21 serving as a reference for the distance to the division-scheduled line 17 is formed by irradiating the laser beam.

好ましくは、このマーク形成工程は、第1の方向に伸長する分割予定ライン17に沿った一列の光デバイス19に対して所定のインターバルで実施し、次いでチャックテーブル28を90度回転してから、第2の方向に伸長する分割予定ライン17に沿った一列の光デバイス19に対して所定のインターバルで実施する。   Preferably, this mark forming step is performed at a predetermined interval with respect to the optical device 19 in a row along the division line 17 extending in the first direction, and then the chuck table 28 is rotated by 90 degrees, It implements at a predetermined interval with respect to the optical device 19 of 1 row along the division | segmentation scheduled line 17 extended in a 2nd direction.

図4に示した例では、マーク21は1つ置きの光デバイス19に形成されているが、実際の光デバイスユニット11では、金属支持板13上に数多くのデバイス19が形成されているため、マーク21は直線上に整列した複数の光デバイス19のうち例えば3つ置き、5つ置き等の所定のインターバルで実施する。尚、レーザ加工条件は例えば以下の通りである。   In the example shown in FIG. 4, the mark 21 is formed on every other optical device 19, but in the actual optical device unit 11, many devices 19 are formed on the metal support plate 13. The marks 21 are implemented at predetermined intervals such as every third or fifth optical device 19 arranged on a straight line. The laser processing conditions are as follows, for example.

光源 :LD励起Qスイッチ Nd:YAGパルスレーザ
波長 :355nm(YAGレーザの第3高調波)
出力 :7.0W
繰り返し周波数 :10kHz
送り速度 :100mm/s
Light source: LD excitation Q switch Nd: YAG pulse laser Wavelength: 355 nm (third harmonic of YAG laser)
Output: 7.0W
Repetition frequency: 10 kHz
Feeding speed: 100mm / s

このようにマーク21を選別した光デバイス19表面に形成すると、分割予定ライン17及び光デバイス19が設計データから所定のピッチで形成されているため、マーク21が分割予定ライン17までの距離の基準となる。即ち、マーク21から分割予定ライン17までの距離は既知となる。   When the mark 21 is formed on the surface of the optical device 19 thus selected, the division line 17 and the optical device 19 are formed at a predetermined pitch from the design data. Therefore, the mark 21 is a reference for the distance to the division line 17. It becomes. That is, the distance from the mark 21 to the scheduled division line 17 is known.

マーク形成工程実施後、集光器36からレーザビームを照射して初回の分割溝23を形成する第1分割溝形成工程(初回分割溝形成工程)を実施する。この第1分割溝形成工程は、図5に示すように、第1の方向に伸長する全ての分割予定ライン17に沿って実施した後、チャックテーブル28を90度回転し、第2の方向に伸長する全ての分割予定ライン17に沿っても同様に実施する。   After the mark forming process, a first divided groove forming process (first divided groove forming process) is performed in which the first divided groove 23 is formed by irradiating the laser beam from the condenser 36. As shown in FIG. 5, the first divided groove forming step is performed along all the planned division lines 17 extending in the first direction, and then the chuck table 28 is rotated by 90 degrees in the second direction. The same operation is performed along all the planned division lines 17 to be extended.

第1分割溝形成工程を実施すると、比較的浅い初回の分割溝23が金属支持板13表面に形成される。連続的に分割溝23を形成すると、金属支持板13の線膨張係数は比較的大きいため、レーザビームの照射による熱によって金属支持板13が伸び、一定の間隔で設定されている分割予定ライン17の間隔が多少変化するが、第1分割工程では熱の蓄積がそれほど大きくないので金属支持板13の伸びも限定的である。   When the first divided groove forming step is performed, the first shallow divided groove 23 is formed on the surface of the metal support plate 13. When the dividing grooves 23 are continuously formed, the metal support plate 13 has a relatively large linear expansion coefficient. Therefore, the metal support plate 13 is extended by the heat generated by the laser beam irradiation, and the scheduled dividing lines 17 are set at regular intervals. However, since the heat accumulation is not so large in the first dividing step, the elongation of the metal support plate 13 is also limited.

よって、第1分割工程では、後述する分割予定ライン補正工程は必ずしも実施する必要はない。金属支持板13の伸びが大きい場合には、第1分割溝形成工程でも後述する分割予定ライン補正工程を実施するのが好ましい。   Therefore, in the first division step, it is not always necessary to perform the division planned line correction step described later. In the case where the elongation of the metal support plate 13 is large, it is preferable to carry out a division planned line correction step which will be described later in the first division groove forming step.

この初回の分割溝形成工程では、浅い分割溝23が形成されるだけで、光デバイスユニット11を個々の光デバイス19に分割することはできない。よって、本発明の分割方法では、分割溝形成工程を複数回(本実施形態では5回)実施して光デバイスユニット11を個々の光デバイス19に分割する。   In this first dividing groove forming step, the shallow dividing groove 23 is only formed, and the optical device unit 11 cannot be divided into individual optical devices 19. Therefore, in the dividing method of the present invention, the dividing groove forming step is performed a plurality of times (in this embodiment, five times) to divide the optical device unit 11 into individual optical devices 19.

よって本発明の光デバイスユニット11の分割方法では、第1分割溝形成工程(初回分割溝形成工程)実施後、第1分割溝形成工程で形成された分割溝23に重ねて、図6に示すように、集光器36から分割予定ライン17に沿ってレーザビームを照射して、2回目以降の分割溝25を形成する第2分割溝形成工程を実施する。本実施形態では、この第2分割溝形成工程を4回繰り返す。   Therefore, in the method for dividing the optical device unit 11 according to the present invention, after the first divided groove forming step (first divided groove forming step) is performed, the optical device unit 11 is overlapped with the divided grooves 23 formed in the first divided groove forming step, as shown in FIG. As described above, the second divided groove forming step of forming the divided grooves 25 for the second and subsequent times is performed by irradiating the laser beam from the condenser 36 along the scheduled division lines 17. In the present embodiment, this second divided groove forming step is repeated four times.

この第2分割溝形成工程は連続して実施するため、レーザビームの照射による熱によって又は溝の形状に起因する応力の開放によって金属支持板13が伸長し、一定の間隔で設定されている分割予定ライン17の間隔が変化する。   Since the second divided groove forming step is continuously performed, the metal support plate 13 is elongated by heat due to laser beam irradiation or release of stress caused by the groove shape, and the divided division is set at regular intervals. The interval of the scheduled line 17 changes.

よって、一定の間隔でY軸方向に割り出し送りしてレーザビームを照射し第2分割溝形成工程を実施すると、レーザビームが分割予定ライン17から外れて光デバイス19を損傷させる恐れがある。   Therefore, if the second divided groove forming step is performed by indexing and feeding in the Y-axis direction at regular intervals and performing the second divided groove forming step, there is a possibility that the optical device 19 may be damaged due to the laser beam coming off the planned division line 17.

よって、本発明の分割方法では、マーク形成工程において形成されたマーク21を定期的に検出し、レーザビームを照射すべき分割予定ライン17の位置を補正する分割予定ライン補正工程を実施する。   Therefore, in the division method of the present invention, the scheduled division line correction step is performed in which the marks 21 formed in the mark formation step are periodically detected and the position of the division line 17 to be irradiated with the laser beam is corrected.

具体的には、この分割予定ライン補正工程は、予め定めた本数、例えば3本の分割予定ライン17に第2分割溝形成工程を実施した後、割り出し送り手段22により割り出し送り方向にチャックテーブル28を進め、撮像手段38で光デバイスユニット11表面を撮像してマーク21を検出する。このマーク21検出時に設計値からのずれ量を算出する。   Specifically, in the scheduled division line correction step, after the second divided groove forming step is performed on a predetermined number, for example, three division planned lines 17, the chuck table 28 is moved in the index feed direction by the index feed means 22. Then, the imaging means 38 images the surface of the optical device unit 11 to detect the mark 21. A deviation from the design value is calculated when the mark 21 is detected.

そして、このマーク21を基準として割り出し送り手段20をずれ量を加味して駆動して、次回にレーザビームを照射すべき分割予定ライン17の位置を補正する。   Then, the index feeding means 20 is driven with the amount of deviation taken into consideration with the mark 21 as a reference, and the position of the division line 17 to be irradiated with the laser beam next time is corrected.

分割予定ライン補正工程実施後、第2分割溝形成工程を次の分割予定ライン17に対して連続的に実施する。尚、第1分割溝形成工程及び第2分割溝形成工程の加工条件は、上述したマーク形成工程の加工条件と同様である。   After the scheduled division line correction process, the second divided groove forming process is continuously performed on the next scheduled line 17. The processing conditions for the first divided groove forming step and the second divided groove forming step are the same as the processing conditions for the mark forming step described above.

本発明では、選別された光デバイス19の表面にマーク21を形成して分割予定ライン17までの距離の基準としているが、これは初回分割溝形成工程で分割予定ライン17に沿って分割溝23を形成すると、この分割溝23が非常に荒れた状態となり、撮像手段38でこの分割溝23を撮像してY軸方向の基準とすることができないためである。   In the present invention, the mark 21 is formed on the surface of the selected optical device 19 and is used as a reference for the distance to the planned dividing line 17. This is the dividing groove 23 along the planned dividing line 17 in the initial dividing groove forming process. This is because the dividing groove 23 becomes very rough and cannot be used as a reference in the Y-axis direction by imaging the dividing groove 23 by the imaging means 38.

上述した本発明の実施形態では、少なくとも2回目以降の分割溝25を形成する際に、光デバイス19に形成されたマーク21を定期的に検出してレーザビームを照射すべき分割予定ライン17の位置を補正するので、レーザビームの照射による熱によって金属支持板13が伸びても確実に分割予定ライン17にレーザビームを照射することができる。   In the above-described embodiment of the present invention, when the division grooves 25 are formed at least for the second and subsequent times, the marks 21 formed on the optical device 19 are periodically detected, and the division lines 17 to be irradiated with the laser beam are detected. Since the position is corrected, even if the metal support plate 13 is extended by the heat generated by the laser beam irradiation, the laser beam can be reliably irradiated to the scheduled division line 17.

尚、本発明は選別された光デバイス19の表面にマーク21を形成するのでマーク21が形成された光デバイス19は犠牲となり使用できなくなるが、その他の光デバイス19は分割の際に損傷しないので全体としての歩留まりを向上することができる。   In the present invention, since the mark 21 is formed on the surface of the selected optical device 19, the optical device 19 on which the mark 21 is formed is sacrificed and cannot be used. However, the other optical devices 19 are not damaged during the division. The yield as a whole can be improved.

2 レーザ加工装置
11 光デバイスユニット
13 金属支持板
15 半導体層
17 分割予定ライン
19 光デバイス
21 マーク
23 初回の分割溝
25 2回目以降の分割溝
28 チャックテーブル
34 レーザビーム照射ユニット
36 集光器
38 撮像手段
2 Laser processing apparatus 11 Optical device unit 13 Metal support plate 15 Semiconductor layer 17 Planned division line 19 Optical device 21 Mark 23 First division groove 25 Second division groove 28 Chuck table 34 Laser beam irradiation unit 36 Condenser 38 Imaging means

Claims (1)

金属支持板の表面に接合された半導体層を有し、該半導体層により複数の光デバイスが分割予定ラインによって区画されて形成された光デバイスユニットを、分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して分割溝を形成し個々の光デバイスに分割する光デバイスユニットの分割方法であって、
複数の光デバイスの中から選別した光デバイスの表面に分割予定ラインまでの距離の基準となるマークを形成するマーク形成工程と、
全ての分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して初回の分割溝を形成する第1分割溝形成工程と、
該第1分割溝形成工程で形成された分割溝に重ねて全ての分割予定ラインに沿ってレーザビームを照射して2回目以降の分割溝を形成する第2分割溝形成工程とを具備し、
少なくとも該第2分割溝形成工程において、定期的に該マーク形成工程において形成されたマークを検出し、レーザビームを照射すべき分割予定ラインの位置を補正する分割予定ライン補正工程を含むことを特徴とする光デバイスユニットの分割方法。
An optical device unit having a semiconductor layer bonded to the surface of the metal support plate and formed by dividing a plurality of optical devices by the planned dividing line by the semiconductor layer is irradiated with a laser beam along the planned dividing line. An optical device unit dividing method for forming divided grooves and dividing into individual optical devices,
A mark forming step of forming a mark serving as a reference for the distance to the division line on the surface of the optical device selected from the plurality of optical devices;
A first split groove forming step of forming a first split groove by irradiating a laser beam along all the planned split lines;
A second divided groove forming step of forming a divided groove for the second and subsequent times by irradiating a laser beam along all the planned dividing lines over the divided grooves formed in the first divided groove forming step;
At least in the second divided groove forming step, a scheduled division line correcting step for periodically detecting the mark formed in the mark forming step and correcting the position of the planned division line to be irradiated with the laser beam is included. An optical device unit dividing method.
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