JP2013016703A - サファイア基板の加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルスレーザー光線を照射し、サファイア基板の内部に改質層を形成する加工方法であって、サファイア基板の特性に対応して少なくとも2種類の加工条件を設定する加工条件設定工程と、加工条件が設定されたサファイア基板を判別するための判別条件設定工程と、設定された判別条件に基づいてサファイア基板を判別し、サファイア基板の該加工条件設定工程において設定された少なくとも2種類の加工条件から一つの加工条件を決定する加工条件決定工程と、加工条件決定工程において決定された加工条件に従ってレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って改質層を形成する改質層形成工程とを含む。
【選択図】図2
Description
サファイア基板の特性に対応して少なくとも2種類の加工条件を設定する加工条件設定工程と、
少なくとも2種類の加工条件が設定されたサファイア基板を判別するための判別条件設定工程と、
該判別条件設定工程によって設定された判別条件に基づいてサファイア基板を判別し、判別されたサファイア基板の該加工条件設定工程において設定された少なくとも2種類の加工条件から一つの加工条件を決定する加工条件決定工程と、
該加工条件決定工程において決定された加工条件に従ってレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って破断の起点となる改質層を形成する改質層形成工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法が提供される。
図示のレーザー光線照射手段6は、上記ケーシング61内に配設されたパルスレーザー光線発振手段62と、該パルスレーザー光線発振手段62によって発振されたパルスレーザー光線の出力を調整する出力調整手段63と、該出力調整手段63によって出力が調整されたパルスレーザー光線を上記チャックテーブル36の上面である保持面に向けて方向変換する方向変換ミラー64と、該方向変換ミラー64によって方向変換されたパルスレーザー光線を集光してチャックテーブル36に保持された被加工物Wに照射する集光レンズ65を具備している。
なお、集光レンズ65によって集光され照射されるパルスレーザー光線の照射領域には、白色光からなる照明手段によって照明するように構成してもよい。
図3の(a)および(b)には、本発明によるサファイア基板の加工方法によって加工される光デバイスウエーハの斜視図および要部を拡大して示す断面図が示されている。図3の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ10は、例えば直径が150mm、厚みが100μmのサファイア基板11の表面11aにn型窒化物半導体層121およびp型窒化物半導体層122とからなる光デバイス層(エピ層)12が例えば5μmの厚みで積層されている。そして、光デバイス層(エピ層)12が格子状に形成された複数の分割予定ライン13によって区画された複数の領域に発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイス14が形成されている。
なお、光デバイスウエーハ10を構成するサファイア基板11には、2つの製造ロット(Aロット、Bロット)によって製造されたがものが含まれているものとする。2つの製造ロット(Aロット、Bロット)によって製造されたサファイア基板に対してそれぞれサファイア基板の内部に改質層を形成するための最適な加工条件を実験的に求め、それぞれの加工条件を設定しておく(加工条件設定工程)。
例えば、Aロットによって製造されたサファイア基板に対する第1の加工条件は、次の通り設定される。
レーザー光線の波長 :532nm
繰り返し周波数 :45kHz
平均出力 :0.13W
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :360mm/秒
また、Bロットによって製造されたサファイア基板に対する第2の加工条件は、次の通り設定される。
レーザー光線の波長 :532nm
繰り返し周波数 :45kHz
平均出力 :0.15W
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :360mm/秒
以上のように設定された第1の加工条件および第2の加工条件は、上記制御手段7のメモリ71に格納しておく。
判別条件:
レーザー光線の波長 :532nm
繰り返し周波数 :45kHz
平均出力 :0.03W
集光スポット径 :φ1μm
加工送り速度 :360mm/秒
改質層形成工程を実施するには、図6の(a)で示すようにチャックテーブル36を集光レンズ65が位置するレーザー光線照射領域に移動し、光デバイスウエーハ10に形成された所定の分割予定ライン13の一端(図6の(a)において左端)を集光レンズ65の直下に位置付ける。そして、集光レンズ65を通して照射されるパルスレーザー光線の集光点Pを光デバイスウエーハ10を構成するサファイア基板11の厚み方向中心付近に位置付ける。
2:静止基台
3:チャックテーブル機構
36:チャックテーブル
37:加工送り手段
38:第1の割り出し送り手段
4:レーザー光線照射ユニット支持機構
43:第2の割り出し送り手段
5:レーザー光線照射ユニット
53:集光点位置調整手段
6:レーザー光線照射手段
62:パルスレーザー光線発振手段
63:出力調整手段
64:方向変換ミラー
65:集光レンズ
66:ダイクロイックミラー
67:カットフィルター
68:撮像手段
7:制御手段
8:アライメント手段
10:光デバイスウエーハ
F:環状のフレーム
T:粘着テープ
Claims (2)
- サファイア基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線を内部に集光点を合わせ分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って破断の起点となる改質層を形成するサファイア基板の加工方法であって、
サファイア基板の特性に対応して少なくとも2種類の加工条件を設定する加工条件設定工程と、
少なくとも2種類の加工条件が設定されたサファイア基板を判別するための判別条件設定工程と、
該判別条件設定工程によって設定された判別条件に基づいてサファイア基板を判別し、判別されたサファイア基板の該加工条件設定工程において設定された少なくとも2種類の加工条件から一つの加工条件を決定する加工条件決定工程と、
該加工条件決定工程において決定された加工条件に従ってレーザー光線の集光点をサファイア基板の内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、サファイア基板の内部に分割予定ラインに沿って破断の起点となる改質層を形成する改質層形成工程と、を含む、
ことを特徴とするレーザー加工方法。 - 該判別条件設定工程は、サファイア基板に対して加工ができない程度の出力のレーザー光線をサファイア基板の内部に照射し、そのときに発する反応光に基づいて、反応光を発する限界のレーザー光線出力を求めて判別条件を設定する、請求項1記載のレーザー加工方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017204574A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社ディスコ | サファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置 |
CN107464762A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 株式会社迪思科 | 被加工物的检查方法、检查装置、激光加工装置、扩展装置 |
JP2023004881A (ja) * | 2021-06-25 | 2023-01-17 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 動的光スポットを用いたレーザ溶接システム及びその方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6121733B2 (ja) | 2013-01-31 | 2017-04-26 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0655283A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-01 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工装置 |
JP2004066254A (ja) * | 2002-08-01 | 2004-03-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法 |
JP2008006492A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | サファイア基板の加工方法 |
JP2009140958A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | レーザーダイシング装置及びダイシング方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63193842U (ja) * | 1987-05-30 | 1988-12-14 | ||
CN1126633C (zh) * | 1995-01-13 | 2003-11-05 | 东海工业缝纫机株式会社 | 激光加工机和具有激光加工功能的缝纫机 |
JP4468151B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2010-05-26 | 大日本印刷株式会社 | 材質判別装置 |
CN101253018B (zh) * | 2006-09-28 | 2010-05-19 | 三菱电机株式会社 | 激光加工装置 |
JP5552627B2 (ja) * | 2009-01-15 | 2014-07-16 | 並木精密宝石株式会社 | エピタキシャル成長用内部改質基板及びそれを用いて作製される結晶成膜体、デバイス、バルク基板及びそれらの製造方法 |
JP5307612B2 (ja) * | 2009-04-20 | 2013-10-02 | 株式会社ディスコ | 光デバイスウエーハの加工方法 |
JP2011035253A (ja) * | 2009-08-04 | 2011-02-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0655283A (ja) * | 1992-08-06 | 1994-03-01 | Hamamatsu Photonics Kk | レーザ加工装置 |
JP2004066254A (ja) * | 2002-08-01 | 2004-03-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | レーザ加工方法 |
JP2008006492A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | サファイア基板の加工方法 |
JP2009140958A (ja) * | 2007-12-03 | 2009-06-25 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | レーザーダイシング装置及びダイシング方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017204574A (ja) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | 株式会社ディスコ | サファイアウェーハの加工方法及びレーザー加工装置 |
KR20170128099A (ko) * | 2016-05-12 | 2017-11-22 | 가부시기가이샤 디스코 | 사파이어 웨이퍼의 가공 방법 및 레이저 가공 장치 |
TWI703003B (zh) * | 2016-05-12 | 2020-09-01 | 日商迪思科股份有限公司 | 藍寶石晶圓的加工方法及雷射加工裝置 |
KR102250212B1 (ko) * | 2016-05-12 | 2021-05-07 | 가부시기가이샤 디스코 | 사파이어 웨이퍼의 가공 방법 및 레이저 가공 장치 |
CN107464762A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 株式会社迪思科 | 被加工物的检查方法、检查装置、激光加工装置、扩展装置 |
CN107464762B (zh) * | 2016-06-03 | 2022-10-18 | 株式会社迪思科 | 被加工物的检查方法、检查装置、激光加工装置、扩展装置 |
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