JP2014132686A

JP2014132686A - 基板加工システム、および基板加工プログラム

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Publication number: JP2014132686A
Application number: JP2014055272A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kamikita; 将広上北; Hiroshi Koizumi; 洋小泉; Tomomichi Naka; 具道中; Naoaki Sakurai; 直明桜井; Eijiro Koike; 栄二郎小池
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-07-17

Abstract

【課題】半導体発光装置における色度のばらつきを抑制する加工を行うことができる基板加工システム、および基板加工プログラムを提供することである。
【解決手段】実施形態に係る基板加工システムは、発光部、及び蛍光体を含む波長変換部を有した基板を保持した保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報を測定する測定部と、前記保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報と、前記発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めるデータ処理部と、前記求められた加工情報に基づいて前記波長変換部を加工する加工部と、を備えている。前記加工部は、前記保持具に保持された前記基板の前記波長変換部の厚み寸法を小さくするようにして、単結晶ダイヤモンドを用いた刃先を有した工具により、前記波長変換部を加工するように構成されている。
【選択図】図４

Description

後述する実施形態は、概ね、基板加工システム、および基板加工プログラムに関する。

半導体発光素子（以下、単に発光素子と称する）と、蛍光体を含む波長変換部と、を用いた半導体発光装置においては、例えば、青色光を発光する発光素子（例えば、青色ＬＥＤ（Light Emitting Diode））と、青色と補色関係にある黄色光を放出する蛍光体と、を用いて白色光を得るようにしたものがある。
そして、このような半導体発光装置を製造する際に、波長変換部の表面が平滑となるように研磨し、その後ウェットエッチング法を用いて表面に凹凸加工を施すようにした技術がある。
しかしながら、表面が平滑となるように研磨し、平滑化された表面に凹凸加工を施すようにしても波長変換部に含まれる蛍光体の量に分布を持たせることが困難なため、発光素子から出射される光の波長のばらつきに応じて色度のばらつきが大きくなるという問題がある。

特開２０１０−１５７６３７号公報

本発明が解決しようとする課題は、半導体発光装置における色度のばらつきを抑制する加工を行うことができる基板加工システム、および基板加工プログラムを提供することである。

実施形態に係る基板加工システムは、発光部、及び蛍光体を含む波長変換部を有した基板を保持した保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報を測定する測定部と、前記保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報と、前記発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めるデータ処理部と、前記求められた加工情報に基づいて前記波長変換部を加工する加工部と、を備えている。前記加工部は、前記保持具に保持された前記基板の前記波長変換部の厚み寸法を小さくするようにして、単結晶ダイヤモンドを用いた刃先を有した工具により、前記波長変換部を加工するように構成されている。

加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するための模式図である。波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。（ａ）は波長と色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、（ｂ）は波長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。第１の実施形態に係る基板加工システムを例示するための模式図である。加工部の要部を例示するための模式図である。データ処理部における処理の様子を例示するための模式図である。（ａ）〜（ｄ）は、加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
まず、加工対象となり得る半導体発光装置について例示する。
なお、ここでは一例として、複数の発光部を有する半導体発光装置（いわゆるマルチチップ型の半導体発光装置）について例示する。

図１は、加工された半導体発光装置の一例を例示するための模式断面図である。
図１に示すように、半導体発光装置１には、発光部２、電極部３、電極部４、接合部５、絶縁部６、封止部７、波長変換部８が設けられている。
発光部２は、主面Ｍ１と、主面Ｍ１の反対面である主面Ｍ２とを有し、複数設けられている。
光を出射する発光部２には、半導体部２ａ、活性部２ｂ、半導体部２ｃが設けられている。
半導体部２ａは、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）などのｎ形の窒化物半導体を用いて形成されたものとすることができる。

活性部２ｂは、半導体部２ａと半導体部２ｃとの間に設けられている。
活性部２ｂは、正孔および電子が再結合して光を発生する井戸層と、井戸層よりも大きなバンドギャップを有する障壁層（クラッド層）と、によって構成された量子井戸構造とすることができる。
ただし、活性部２ｂの構成は量子井戸構造に限定されるわけではなく、発光可能な構造を適宜選択することができる。

半導体部２ｃは、例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどのｐ形の窒化物半導体を用いて形成されたものとすることができる。
発光部２は、例えば、ピークの発光波長が３５０ｎｍ〜６００ｎｍの発光ダイオードとすることができる。

電極部３、電極部４は、凹部７ａの底面と封止部７の端面との間を貫通するようにして設けられている。
電極部３の一方の端部は接合部５と電気的に接続され、接合部５を介して電極部３と半導体部２ａとが電気的に接続されている。
電極部４の一方の端部は半導体部２ｃと電気的に接続されている。
接合部５は、電極部３と半導体部２ａとの間に設けられている。接合部５は、例えば、Ｃｕ（銅）などの金属材料を用いて形成されたものとすることができる。なお、接合部５は、必ずしも必要ではなく、必要に応じて適宜設けるようにすることができる。
絶縁部６は、封止部７に設けられた凹部７ａを埋め込むようにして設けられている。絶縁部６は、例えば、ＳｉＯ_２などの無機材料や、樹脂などから形成されるものとすることができる。

封止部７は、発光部２の主面Ｍ２側に設けられ、電極部３の端部と電極部４の端部とを露出させつつ、電極部３および電極部４を封止する。
また、封止部７は凹部７ａを有し、凹部７ａの内部に設けられた発光部２、接合部５をも封止する役割を有している。なお、封止部７と絶縁部６とが一体的に形成されるようにすることもできる。

波長変換部８は、発光部２の主面Ｍ１側に設けられ、後述する蛍光体を含有している。また、波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性に関する情報に基づいた蛍光体の量の分布を有している。なお、蛍光体の量の分布に関する詳細は後述する。
波長変換部８は、波長変換可能な蛍光体が混合された樹脂などを用いて形成されたものとすることができる。
波長変換部８は、４４０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下(青色)、５００ｎｍ以上５５５ｎｍ以下(緑色)、５６０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下(黄色)、６００ｎｍ以上６７０ｎｍ以下(赤色)にピークの発光波長を持つ蛍光体の少なくとも１種以上を含むものとすることができる。
また、波長変換部８は、発光波長の帯域が３８０ｎｍ〜７２０ｎｍの蛍光体を含むものとすることができる。
蛍光体としては、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、燐（Ｐ）、ホウ素（Ｂ）、イットリウム（Ｙ）、アルカリ土類元素、硫化物元素、希土類元素、窒化物元素からなる群から選択される少なくとも１種の元素が含まれたものとすることができる。

赤色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができる。ただし、赤色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ，Ｓｍ、
ＬａＳｉ_３Ｎ_５：Ｅｕ^２＋、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ^２＋、
ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋、
（ＳｒＣａ）ＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^Ｘ＋、
Ｓｒ_ｘ（Ｓｉ_ｙＡｌ_３）_ｚ（Ｏ_ｘＮ）：Ｅｕ^Ｘ＋

緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができる。ただし、緑色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ_２Ｏ_３：Ｍｎ、
（ＢｒＳｒ）ＳｉＯ_４：Ｅｕ、
α−ｓｉａｌｏｎ：Ｙｂ^２＋、
β−ｓｉａｌｏｎ：Ｅｕ^２＋、
（ＣａＳｒ）Ｓｉ_２Ｏ_４Ｎ_７：Ｅｕ^２＋、
Ｓｒ（ＳｉＡｌ）（ＯＮ）：Ｃｅ

青色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができる。ただし、青色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
ＺｎＳ：Ａｇ，Ｃｕ，Ｇａ，Ｃｌ、
（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７、
（Ｂａ，Ｓｒ，Ｅｕ）（Ｍｇ，Ｍｎ）Ａｌ_１０Ｏ_１７、
１０（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｅｕ）・６ＰＯ_４・Ｃｌ_２、
ＢａＭｇ_２Ａｌ_１６Ｏ_２５：Ｅｕ
Ｙ_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ１_２：Ｃｅ
ＳｒＳｉ_２ＯＮ_２．７：Ｅｕ^２＋

黄色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができる。ただし、黄色の蛍光を発する蛍光体は、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
Ｌｉ（Ｅｕ，Ｓｍ）Ｗ_２Ｏ_８、
（Ｙ，Ｇｄ）_３，（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋、
Ｌｉ_２ＳｒＳｉＯ_４：Ｅｕ^２＋、
（Ｓｒ（Ｃａ，Ｂａ））_３ＳｉＯ_５：Ｅｕ^２＋、
ＳｒＳｉ_２ＯＮ_２．７：Ｅｕ^２＋

黄緑色の蛍光を発する蛍光体の材料としては、例えば、以下のものを例示することができる。ただし、黄緑色の蛍光を発する蛍光体は、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
ＳｒＳｉ_２ＯＮ_２．７：Ｅｕ^２＋
なお、混合する蛍光体は１種類である必要はなく、複数種類の蛍光体が混合されるようにしてもよい。この場合、青味がかった白色光、黄味がかった白色光などのように色味を変えるために複数種類の蛍光体の混合割合を変えるようにすることもできる。

蛍光体が混合される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、メタクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、環状ポリオレフィン(COP)、脂環式アクリル(OZ)、アリルジグリコールカーボネート(ADC)、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂とエポキシ樹脂とのハイブリット樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができる。

ここで、発光部２は、例えば、エピタキシャル成長法などを用いて形成することができるが、形成過程において発光部２の厚み寸法にばらつきが生じる場合がある。そして、発光部２の厚み寸法にばらつきが生じると、発光部２から出射する光の特性である光の波長がばらつくようになる。
そして、発光部２から出射する光の波長がばらつくと色度もばらつくようになる。

図２は、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布を例示するための模式図である。
なお、基板上に形成された複数の発光部から出射する光の波長の分布をモノトーン色の濃淡で表し、光の波長が短い程濃く、光の波長が長い程淡くなるように表示した。
図２に示すように、基板上の位置によって発光部から出射する光の波長が異なるものとなる場合がある。
このことは、形成された発光部２から出射する光の波長にばらつきがあることを意味する。
ここで、光の波長にばらつきがあれば、色度のばらつきが大きくなるおそれがある。
そのため、発光部２から出射する光の波長のばらつきに基づいて厚み寸法が変化した波長変換部８が設けられるようにしている。すなわち、発光部２から出射する光の特性に関する情報に基づいて蛍光体の量の分布を有した波長変換部８が設けられるようにしている。

次に、波長変換部８の厚み寸法と、色度のばらつきとの関係について例示する。
図３は、波長と色度との関係を例示するための模式グラフ図である。
なお、図３（ａ）は波長と色度図におけるＸ座標の値Ｃｘとの関係を例示するための模式グラフ図、図３（ｂ）は波長と色度図におけるＹ座標の値Ｃｙとの関係を例示するための模式グラフ図である。
また、図３（ａ）、（ｂ）中のＡは波長変換部の厚み寸法が１００μｍ程度、Ｂは波長変換部の厚み寸法が６５μｍ程度、Ｃは波長変換部の厚み寸法が４５μｍ程度の場合である。なお、波長変換部に含まれる蛍光体の量の割合を一定とした場合である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、波長が長くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の値Ｃｙがともに低下する。
このことは、発光部２から出射する光の波長がばらつくと色度もばらつくことを意味する。
また、波長変換部８の厚み寸法が薄くなると色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の値Ｃｙがともに低下する。
このことは、波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくすれば色度図におけるＸ座標の値Ｃｘ、Ｙ座標の値Ｃｙを低下させることができることを意味する。

すなわち、発光部２から出射する光の波長に基づいて波長変換部８に含まれる蛍光体の量を制御すれば、色度のばらつきを抑制することができることがわかる。
例えば、図３（ａ）、（ｂ）中のＡ、Ｂ、Ｃにおいて、短い波長（図中の左側）の光を出射する発光部２の上に形成される波長変換部８に含まれる蛍光体の量を少なくして値Ｃｘ、値Ｃｙを低下させるようにすれば、長い波長（図中の右側）の光を出射する発光部２における値Ｃｘ、値Ｃｙとの差を小さくすることができる。
そのため、波長変換部８において、光の波長が短い位置における蛍光体の量が光の波長が長い位置における蛍光体の量よりも少なくなるような蛍光体の量の分布を設けるようにすれば、色度のばらつきを少なくすることができる。

例えば、図１に示す波長変換部８のように、発光部２から出射する光の波長に基づいて厚み寸法を変化させることで蛍光体の量の分布を設け、色度のばらつきを少なくするようにすることができる。

この場合、短い波長側における値Ｃｘと、長い波長側における値Ｃｘとの差である色度差ΔＣｘが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる。
また、短い波長側における値Ｃｙと、長い波長側における値Ｃｙとの差である色度差ΔＣｙが０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる。
なお、蛍光体の量を変化させれば、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとがともに変化するので、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙの内いずれか大きい値の方が０．０１５以下となるように蛍光体の量が決められるようにすることができる。
この場合、少なくとも隣接する発光部２同士の間で色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０．０１５以下となるようにすればよい。
発光部２が多数設けられているような場合には、色度差ΔＣｘと色度差ΔＣｙとが０．０１５以下となるように分割して、分割された各領域毎に蛍光体の量を決めるようにすればよい。

このように波長変換部８は、厚み寸法の変化に応じた蛍光体の量の分布を有している。
このような波長変換部８は、発光部２から出射する光の特性（例えば、発光部２から出射する光の波長）に基づいて波長変換部８の表面側を削り取ることで形成することができる。
この場合、波長変換部８の表面側を削り取ることで色度補正を行うためには、均一な厚みに形成された波長変換部の表面側をミクロンオーダの精度で加工する必要がある。
次に、半導体発光装置１における色度のばらつきを抑制する加工を行うことができる基板加工システム１００、すなわち、波長変換部８の表面側をミクロンオーダの精度で加工することができる基板加工システム１００について例示する。

[第１の実施形態]
図４は、第１の実施形態に係る基板加工システムを例示するための模式図である。
図５は、加工部の要部を例示するための模式図である。
図４、図５に示すように、基板加工システム１００には、載置部１０１、検出部１０２、加工部１０３、データ処理部１０４が設けられている。

また、基板１０を保持具１０５ａに保持させ、加工が施された基板１０ａを保持具１０５ａから取り外す着脱部１０５を設けるようにすることができる。
なお、本明細書において基板１０は、均一な厚みに形成された波長変換部を有したものとしている。例えば、基板１０は、表面側に加工が施される前の波長変換部を有した半導体発光装置とすることができる。
また、基板１０ａは、表面側に加工が施された波長変換部を有したものとしている。例えば、基板１０ａは、表面側が削り取られた波長変換部を有した半導体発光装置１とすることができる。

まず、着脱部１０５について例示する。
保持具１０５ａは、例えば、金属などを用いて形成された板状体とすることができる。
保持具１０５ａの一方の主面には基板１０を保持させるための保持手段１０５ｂが設けられている。保持手段１０５ｂは、例えば、粘着性を有したテープなどとすることができる。例えば、保持手段１０５ｂはダイシングテープなどとすることができる。保持手段１０５ｂの保持手段１０５ｂが設けられる側の主面とは反対側の主面は、保持具１０５ａを検出部１０２、加工部１０３に載置する際に載置面となる。
保持具１０５ａに基板１０を保持させることで基板１０の変形を抑制することができるので、後述する測定や加工の精度を向上させることができる。また、保持具１０５ａに基板１０を保持させることで基板１０を搬送する際の保護などを図ることができる。

着脱部１０５には、保持手段１０５ｂに基板１０を保持させるための図示しない着脱機構が設けられている。図示しない着脱機構としては、例えば、ダイシングテープである保持具１０５ａに基板１０を貼り付ける貼り付け装置などを例示することができる。

また、着脱部１０５には、基板１０、加工が施された基板１０ａ（例えば、図１に例示をした半導体発光装置１）、これらが保持された保持具１０５ａを収納するキャリア１０５ｃが載置されるようにすることができる。
キャリア１０５ｃは、例えば、基板１０、基板１０ａ、基板１０が保持された保持具１０５ａ、加工が施された基板１０ａが保持された保持具１０５ａをそれぞれ積層状（多段状）に収納可能なウェーハキャリアなどとすることができる。例えば、ミニエンバイロメント方式の半導体工場で使われている基板の搬送、保管を目的とした正面開口式キャリアであるＦＯＵＰ(Front-Opening Unified Pod)などとすることができる。

ここで、着脱部１０５の作用を例示する。
まず、基板１０が収納されたキャリア１０５ｃが着脱部１０５に搬送され、載置される。着脱部１０５においてキャリア１０５ｃから基板１０が取り出され、図示しない着脱機構により保持具１０５ａに基板１０を保持させる。基板１０が保持された保持具１０５ａは、キャリア１０５ｃに収納される。基板１０が保持された保持具１０５ａが収納されたキャリア１０５ｃは、載置部１０１に搬送され、載置される。その後、キャリア１０５ｃから基板１０が保持された保持具１０５ａが取り出され、波長変換部に所定の加工が施される。
なお、波長変換部の加工に関しては後述する。

また、加工が施された基板１０ａが保持された保持具１０５ａはキャリア１０５ｃに収納される。そして、基板１０ａが保持された保持具１０５ａが収納されたキャリア１０５ｃは、載置部１０１から着脱部１０５に搬送され、載置される。着脱部１０５においてキャリア１０５ｃから基板１０ａが保持された保持具１０５ａが取り出され、図示しない着脱機構により保持具１０５ａから基板１０ａが取り外される。取り外された基板１０ａはキャリア１０５ｃに収納される。基板１０ａが収納されたキャリア１０５ｃは後工程（例えば、ダイシング工程など）に搬送される。

次に、載置部１０１、検出部１０２、加工部１０３、データ処理部１０４について例示する。
載置部１０１は、キャリア１０５ｃを載置、保持する。
検出部１０２には、保持部１０２ａ、位置認識部１０２ｂ、測定部１０２ｃが設けられている。
保持部１０２ａは、基板１０または基板１０ａが保持された保持具１０５ａを載置、保持する。保持部１０２ａとしては、例えば、ポーラス真空チャック、細溝真空チャック、静電チャック、冷凍チャックなどを例示することができる。

位置認識部１０２ｂは、基板１０に設けられたアライメントマークを認識することで、基板１０に対する位置情報を検出する。位置認識部１０２ｂとしては、例えば、対物レンズ、光源、ＣＣＤカメラなどを備えた画像認識装置などを例示することができる。ただし、位置認識部１０２ｂは画像認識装置に限定されるわけではなく、基板１０の大きさや検出精度などに応じて適宜変更することができる。
位置認識部１０２ｂにより検出された位置情報１０４ｂは、測定部１０２ｃによる測定の際に、検出位置に対する基準として用いられる。
なお、アライメントマークを認識した後は、図示しない移動部により基板１０の位置を変化させてアライメントマークが所定の位置にくるようにすることもできる。例えば、基板１０の位置を回転軸方向Ｃに変化させてアライメントマークが所定の位置にくるようにすることができる。

測定部１０２ｃは、蛍光体を含む波長変換部を有した基板１０の厚み寸法に関する情報１０４ｃを測定する。例えば、保持部１０２ａの表面（保持具１０５ａの載置面）から表面側が加工される前の波長変換部の表面までの寸法を測定するようにすることができる。測定部１０２ｃとしては、例えば、非接触式のレーザ変位計などの変位センサを例示することができる。ただし、変位センサに限定されるわけではなく、測定時間、測定点の数、測定分解能などに応じて適宜変更することができる。
測定部１０２ｃにより測定された基板１０の厚み寸法に関する情報１０４ｃはデータ処理部１０４に送られる。また、位置認識部１０２ｂにより検出された位置情報１０４ｂもデータ処理部１０４に送られるようにすることができる。
この場合、基板１０の厚み寸法に関する情報１０４ｃと、基板１０における波長変換部以外の要素の厚み寸法に関する情報と、の差から加工対象となる波長変換部の厚み寸法を算出することができる。

加工部１０３には、加工台１０３ａ、工具位置検出部１０３ｂ、工具駆動部１０３ｃ、移動部１０３ｄ、加工液供給部１０３ｅ、加工液回収部１０３ｆなどが設けられている。
加工部１０３は、データ処理部１０４からの加工情報１０４ｄと、工具位置検出部１０３ｂからの工具１０６の先端位置に関する情報とに基づいて基板１０の表面側（波長変換部の表面側）を加工する。

加工台１０３ａには、基板１０が保持された保持具１０５ａを載置、保持する保持部１０３ａ１が設けられている。保持部１０３ａ１は、前述した保持部１０２ａと同様のものとすることができる。
工具位置検出部１０３ｂは、工具駆動部１０３ｃに取り付けられた工具１０６の先端位置に関する情報を検出する。工具位置検出部１０３ｂとしては、例えば、非接触の工具測長装置などを例示することができる。工具位置検出部１０３ｂにより工具１０６の先端位置を検出することで、波長変換部の表面位置と、工具１０６の先端位置との相対位置関係を知ることができる。なお、工具位置検出部１０３ｂによる検出で工具１０６の損耗が確認された場合に工具１０６の交換を行う自動工具交換装置（ATC；Automatic Tool Changer）１０７を設けるようにすることもできる。

図４、図５に例示をした工具駆動部１０３ｃは、取り付けられた工具１０６を回転させる。この場合、工具１０６は、チャック１０３ｃ１(例えば，コレットチャック、焼きばめチャックなど)を介して取り付けられるようにすることができる。また、加工精度を確保するために高い回転精度を有する軸受け構造が採用されている。そのような軸受け構造としては、例えば、空気静圧軸受け、油静圧軸受けなどの非接触の軸受け構造を例示することができる。
また、工具１０６を回転させた際に生ずる熱による変位（熱変位）を抑制するために工具駆動部１０３ｃに空気や水などを供給する冷却部１０３ｃ２を設けるようにすることができる。
また、工具駆動部１０３ｃに工具１０６を高速移動させるシャトルユニット、工具１０６を微小量駆動させるＦＴＳ(Fast Tool Servo）などの機能を持たせるようにすることもできる。

ここで、前述した蛍光体は硬質である。そのため、工具１０６としては、硬質の刃先材料(例えば、単結晶ダイヤモンド、焼結ダイヤモンド、cBN(Cubic Boron Nitride)、超微粒子超硬合金など)を用いた刃先を有したものとすることができる。この場合、単結晶ダイヤモンドを用いた刃先を有した工具１０６とすれば、刃先形状が鋭利となるようにナノメートルオーダまで研磨することができるようになる。

移動部１０３ｄは、工具１０６と波長変換部との相対的な位置を変化させる。例えば、少なくとも３軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）に工具１０６の位置を変化させるものとすることができる。また、移動部１０３ｄには、図示しない精密案内部（例えば、油静圧案内、空気静圧案内、精密リニアガイドなど）、図示しない精密駆動部（例えば、油静圧ネジ、空気静圧ネジ、精密ボールネジ、リニアモータなど）などが設けられるものとすることができる。この場合、高い加工精度を実現するために、サブミクロンオーダで工具１０６の位置を変化させるものとすることが好ましく、工具１０６の位置を変化させる際の指令値の最小設定単位が０．１μｍ以下となるようにすることが好ましい。

加工点近傍においては、粉状の切り屑が飛散するおそれがある。
そのため、加工点近傍に切り屑の飛散を抑制する加工液を供給する加工液供給部１０３ｅと、加工点近傍に供給された加工液を回収する加工液回収部１０３ｆとを設けるようにすることができる。
加工液供給部１０３ｅには、加工液の収納、送液を行う送液部１０３ｅ１、加工液を噴射するノズル１０３ｅ２、送液部１０３ｅ１とノズル１０３ｅ２とを接続する可撓性の配管１０３ｅとが設けられている。
この場合、送液部１０３ｅ１には、加工液を収納する図示しないタンク、加工液を送液する図示しないポンプ、加工液が所定の温度となるように制御する図示しない温度制御部などが設けられるようにすることができる。
加工液としては、特に限定されるわけではなく、半導体発光装置１が備える各要素に影響を与えにくいものを適宜選択することができる。例えば、加工液としては、水、水に界面活性剤などの各種添加剤が添加されたものなどを例示することができる。
加工液回収部１０３ｆとしては、例えば、バキューム吸引により加工点近傍に供給された加工液を切り屑とともに回収するものを例示することができる。
加工液供給部１０３ｅ、加工液回収部１０３ｆを設けるようにすれば、加工部１０３における清浄度を維持することができる。

なお、工具１０６が回転工具である場合を例示したがこれに限定されるわけではない。工具１０６は、Ｒバイトやフラットバイトなどの非回転工具とすることもできる。非回転工具を用いる場合には、工具駆動部１０３ｃ、移動部１０３ｄなどが、いわゆる引ききり加工を行うことができる構造を有したものとすればよい。

データ処理部１０４は、加工部１０３において加工を行うための加工情報１０４ｄを作成し、作成された加工情報１０４ｄを加工部１０３に向けて出力する。
例えば、データ処理部１０４は、測定された基板の厚み寸法に関する情報１０４ｃと、発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて波長変換部の厚み方向に関する加工情報１０４ｄを求める。
データ処理部１０４には、発光部２から出射する光の特性に関する情報１０４ａ、位置認識部１０２ｂにより検出された基板１０の位置情報１０４ｂ、測定部１０２ｃにより測定された基板１０の厚み寸法に関する情報１０４ｃが入力されるようにすることができる。

図６は、データ処理部１０４における処理の様子を例示するための模式図である。
なお、図６は、発光部２から出射する光の特性に関する情報１０４ａが発光部２から出射する光の波長のばらつきに関する情報１０４ａ１である場合である。

発光部２から出射する光の波長のばらつきに関する情報１０４ａ１は、図示しない波長測定装置により発光部２毎に測定された波長に基づいて作成されたものとすることができる。そして、例えば、図３に例示をしたような光の波長と色度のばらつきとの相関関係を予め実験やシミュレーションなどにより求めておき、データ処理部１０４が、光の波長のばらつきに関する情報１０４ａ１と、光の波長と色度のばらつきとの相関関係と、から色度のばらつきに関する情報を求めるようにすることができる。

さらに、データ処理部１０４が、求められた色度のばらつきに関する情報と、予め実験やシミュレーションなどにより求められた色度と蛍光体の量との相関関係と、から色度のばらつきが小さくなるような蛍光体の量の分布を求め、求められた蛍光体の量の分布と、波長変換部における蛍光体の混合割合と、から色度のばらつきが小さくなるような波長変換部の厚み方向に関する加工情報１０４ｄを求めるようにすることができる。

また、発光部２から出射する光の特性に関する情報１０４ａがエレクトロルミネッセンス(EL：Electroluminescence)法、またはフォトルミネッセンス法（Photoluminescence Spectroscopy）を用いて求められた色度のばらつきに関する情報である場合には、以下のようにしてデータ処理部１０４が、波長変換部の厚み方向に関する加工情報１０４ｄを求めるようにすることができる。
この場合、色度のばらつきに関する情報は、色度を発光部２毎に測定することで求められたものとすることができる。
そして、前述した場合と同様にして、データ処理部１０４が、色度のばらつきに関する情報と、色度と蛍光体の量との相関関係と、から色度のばらつきが小さくなるような蛍光体の量の分布を求め、求められた蛍光体の量の分布と、波長変換部における前記蛍光体の混合割合と、から色度のばらつきが小さくなるような波長変換部の厚み方向に関する加工情報１０４ｄを求めるようにすることができる。

この場合、波長変換部の厚み方向に関する加工情報１０４ｄは、蛍光体の量の分布と、波長変換部における蛍光体の混合割合と、から波長変換部の厚み寸法に関する情報を求め、求められた波長変換部の厚み寸法に関する情報と、基板１０の厚み寸法に関する情報１０４ｃから算出された加工対象となる波長変換部の厚み寸法と、の差から加工量を求めることで基板１０毎に作成されるようにすることができる。なお、加工情報１０４ｄを作成する際に基板１０の位置情報１０４ｂを適宜用いるようにすることもできる。

また、作成された加工情報１０４ｄは格納部１０４ｅに格納され、必要に応じて加工部１０３に向けて出力されるようにすることができる。
また、加工情報１０４ｄには、工具１０６に関する情報（例えば、工具１０６の形状、大きさ、材質など）や加工条件などに関する情報などが添付されるようにすることもできる。また、加工情報１０４ｄや工具１０６に関する情報などの添付情報が加工レシピなどにより規定されるようにすることもできる。

図７は、加工が施された波長変換部の形態を例示するための模式断面図である。
図７（ａ）に示すように波長変換部８ａの表面側を階段状に加工することができる。また、図７（ｂ）に示すように波長変換部８ｂの表面側を曲面状に加工することができる。また、図７（ｃ）に示すように波長変換部８ｃの表面側を傾斜面状に加工することができる。また、図７（ｄ）に示すように波長変換部８ｄの表面側を有底の孔状に加工することができる。
なお、加工が施された波長変換部の形態は例示をしたものに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。

ここで、加工が施された基板１０ａの表面には切り屑などが残留しているため、基板１０ａの表面が洗浄されるようにすることができる。
図４に例示をしたものの場合には、検出部１０２に設けられた洗浄部１１０により基板１０ａの表面が洗浄され、洗浄された基板１０ａが乾燥部１１１により乾燥される。
洗浄部１１０には、例えば、洗浄液を収納する図示しないタンク、洗浄液を送液する図示しないポンプ、洗浄液を噴射するノズル１１０ａ、図示しないポンプとノズル１１０ａとを接続する図示しない可撓性の配管などが設けられている。
洗浄液としては、特に限定されるわけではなく、半導体発光装置１が備える各要素に影響を与えにくいものを適宜選択することができる。例えば、洗浄液としては、水、水に界面活性剤などの各種添加剤が添加されたものなどを例示することができる。
乾燥部１１１は、例えば、乾燥空気を噴射して洗浄された基板１０ａを乾燥させるものなどとすることができる。

なお、洗浄部１１０、乾燥部１１１が検出部１０２に設けられた場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、洗浄部１１０、乾燥部１１１が加工部１０３に設けられるようにすることもできるし、洗浄部１１０、乾燥部１１１が別個に設けられたものとすることができる。
洗浄部１１０、乾燥部１１１は、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、スピン洗浄装置などの枚葉式の洗浄装置とすることもできるし、複数の基板１０ａを浸漬させて洗浄するバッチ式の洗浄装置とすることもできる。

洗浄、乾燥が終了した基板１０ａが保持された保持具１０５ａはキャリア１０５ｃに収納される。そして、前述したように、基板１０ａが保持された保持具１０５ａが収納されたキャリア１０５ｃは、載置部１０１から着脱部１０５に搬送される。

また、載置部１０１、検出部１０２、加工部１０３、着脱部１０５の間において基板１０または基板１０ａが保持された保持具１０５ａやキャリア１０５ｃを搬送する図示しない搬送部を設けるようにすることができる。図示しない搬送部としては、例えば、工業用ロボットなどを例示することができる。
また、載置部１０１、検出部１０２、加工部１０３、着脱部１０５が設けられる空間を清浄に保つためのエアーカーテンなどを設けたり、載置部１０１、検出部１０２、加工部１０３、着脱部１０５が設けられる空間の温度を所定の値に保つための温度制御部などを設けたりすることもできる。この場合、熱による変位（熱変位）を抑制するために、少なくとも検出部１０２、加工部１０３が所定の温度に保たれるようにすることができる。

[第２の実施形態]
次に、半導体発光装置１における色度のばらつきを抑制することができる基板加工方法について例示する。
例えば、基板加工方法は、蛍光体を含む波長変換部を有した基板の厚み寸法に関する情報を測定する工程と、測定された基板の厚み寸法に関する情報と、発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求める工程と、求められた加工情報に基づいて波長変換部を加工する工程と、を備えたものとすることができる。

この場合、発光部から出射する光の特性に関する情報は、光の波長のばらつきに関する情報とすることができる。
そして、前述した加工情報を求める工程において、光の波長のばらつきに関する情報と、光の波長と色度のばらつきとの相関関係と、から色度のばらつきに関する情報を求め、求められた色度のばらつきに関する情報と、色度と蛍光体の量との相関関係と、から色度のばらつきが小さくなるような前記蛍光体の量の分布を求めるようにすることができる。
その後、求められた蛍光体の量の分布と、波長変換部における蛍光体の混合割合と、から波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めるようにすることができる。

また、発光部から出射する光の特性に関する情報は、色度のばらつきに関する情報とすることができる。
この場合、前述した加工情報を求める工程において、色度のばらつきに関する情報と、色度と蛍光体の量との相関関係と、から色度のばらつきが小さくなるような蛍光体の量の分布を求めるようにすることができる。
その後、求められた蛍光体の量の分布と、波長変換部における蛍光体の混合割合と、から波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めるようにすることができる。
なお、加工情報を求める工程における手順の内容は、前述したデータ処理部１０４における処理の内容と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

また、波長変換部を加工する工程は、工具の先端位置に関する情報を検出する工程と、前述した加工情報と、検出された工具の先端位置に関する情報と、に基づいて波長変換部を加工する工程と、を有したものとすることができる。
また、波長変換部を加工する工程は、加工点近傍に切り屑の飛散を抑制する加工液を供給する工程をさらに有したものとすることができる。
なお、波長変換部を加工する工程における手順の内容は、前述した加工部１０３における記述内容と同様とすることができるので詳細な説明は省略する。

また、基板を保持具に保持させる工程や、保持具から加工が施された基板を取り外す工程などをさらに備えたものとすることができる。
その他、前述した基板加工システム１００における記述内容と同様の内容を有する工程をさらに備えたものとすることができる。

[第３の実施形態]
次に、半導体発光装置１における色度のばらつきを抑制することができる基板加工プログラムについて例示する。
基板加工プログラムを実行可能なコンピュータは、例えば、各種の情報処理を実行する演算部、情報を一時的に格納するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などの一時格納部、情報の送受信を制御する入出力部、基板加工プログラムが格納される格納部などを備えたものとすることができる。なお、コンピュータに備えられた各要素には既知の技術を適用することができるのでこれらの詳細な説明は省略する。
この場合、基板加工プログラムを実行可能なコンピュータは、例えば、前述したデータ処理部１０４に備えられるようにすることができる。

一連の基板加工を実行させるために、基板加工プログラムが、コンピュータに設けられた格納部に格納される。基板加工プログラムは、例えば、記録媒体に格納された状態でコンピュータに供給され、読み出されることでコンピュータに設けられた格納部に格納されるようにすることができる。なお、ＬＡＮ（Local Area Network）などを介して、基板加工プログラムがコンピュータに設けられた格納部に格納されるようにすることもできる。

そして、格納部に格納された基板加工プログラムは一時格納部に読み出され、演算部において各種の演算が行われる。この際、必要な情報は入力部から入力され、必要に応じて演算結果などが表示部に表示されるようにすることができる。入力部から入力される情報としては、例えば、前述した蛍光体を含む波長変換部を有した基板の厚み寸法に関する情報、発光部から出射する光の特性に関する情報などを例示することができる。

この場合、格納部には、以下の手順を実行する基板加工プログラムが格納されるようにすることができる。
（１）蛍光体を含む波長変換部を有した基板の厚み寸法に関する情報を収集させる手順。
（２）発光部から出射する光の特性に関する情報を収集させる手順。
（３）収集した基板の厚み寸法に関する情報と、収集した発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて波長変換部の厚み方向に関する加工情報を演算させる手順。
（４）演算された加工情報の出力を実行させる手順。

なお、各手順の内容は、前述した基板加工システム１００や基板加工方法において例示をしたものと同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。
また、基板加工プログラムは、前述の順序に従って時系列的に実行されるようにしてもよいし、必ずしも時系列的に実行されなくとも並列的あるいは選別的に実行されるようにしてもよい。
また、基板加工プログラムは、単一の演算部により処理されるものであってもよいし、複数の演算部によって分散処理されるものであってもよい。
また、基板加工プログラムは、前述した基板加工システム１００や基板加工方法における記述内容と同様の内容を有する手順をさらに備えたものとすることができる。

以上に例示をした実施形態によれば、半導体発光装置における色度のばらつきを抑制する加工を行うことができる基板加工システム、基板加工方法、および基板加工プログラムを実現することができる。
以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

例えば、基板加工システム１００などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置、数などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、半導体発光装置として、複数の発光部を有するマルチチップ型の半導体発光装置について例示をしたが、１つの発光部を有する半導体発光装置についても適用が可能である。例えば、発光部２の発光特性に面内分布が生じ、発光部２の中心部分と周縁部分とで色度のばらつきが生じる場合がある。その様な場合にも蛍光体の量の分布を調整すれば色度のばらつきを抑制することができる。
また、色度のばらつきが大きく不良となった部分のリペアなどにも適用させることができる。

１半導体発光装置、２発光部、８波長変換部、８ａ〜８ｄ波長変換部、１０基板、１０ａ基板、１００基板加工システム、１０１載置部、１０２検出部、１０２ａ保持部、１０２ｂ位置認識部、１０２ｃ測定部、１０３加工部、１０３ａ加工台、１０３ｂ工具位置検出部、１０３ｃ工具駆動部、１０３ｄ移動部、１０３ｅ加工液供給部、１０３ｆ加工液回収部、１０４データ処理部、１０４ａ光の特性に関する情報、１０４ａ１光の波長のばらつきに関する情報、１０４ｂ位置情報、１０４ｃ厚み寸法に関する情報、１０４ｄ加工情報、１０５着脱部、１０５ａ保持具、１０５ｃキャリア、１０６工具

Claims

発光部、及び蛍光体を含む波長変換部を有した基板を保持した保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報を測定する測定部と、
前記保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報と、前記発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めるデータ処理部と、
前記求められた加工情報に基づいて前記波長変換部を加工する加工部と、
を備え、
前記加工部は、前記保持具に保持された前記基板の前記波長変換部の厚み寸法を小さくするようにして、単結晶ダイヤモンドを用いた刃先を有した工具により、前記波長変換部を加工するように構成されていることを特徴とする基板加工システム。
前記発光部から出射する光の特性に関する情報は、光の波長のばらつきに関する情報であり、
前記データ処理部は、
前記光の波長のばらつきに関する情報と、光の波長と色度のばらつきとの相関関係と、から色度のばらつきに関する情報を求め、
前記求められた色度のばらつきに関する情報と、色度と蛍光体の量との相関関係と、から前記色度のばらつきが小さくなるような前記蛍光体の量の分布を求め、
前記求められた蛍光体の量の分布と、前記波長変換部における前記蛍光体の混合割合と、から前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めること、
を特徴とする請求項１記載の基板加工システム。
前記発光部から出射する光の特性に関する情報は、色度のばらつきに関する情報であり、
前記データ処理部は、
前記色度のばらつきに関する情報と、色度と蛍光体の量との相関関係と、から前記色度のばらつきが小さくなるような前記蛍光体の量の分布を求め、
前記求められた蛍光体の量の分布と、前記波長変換部における前記蛍光体の混合割合と、から前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を求めること、
を特徴とする請求項１記載の基板加工システム。
前記加工部は、前記波長変換部を削るように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の基板加工システム。
前記加工部は、
前記工具と前記波長変換部との相対的な位置を変化させる移動部と、
前記工具の先端位置に関する情報を検出する工具位置検出部と、
を備え、
前記加工情報と、前記検出された前記工具の先端位置に関する情報と、に基づいて前記波長変換部を加工することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の基板加工システム。
発光部、及び蛍光体を含む波長変換部を有した基板を保持した保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報を収集させることと、
前記発光部から出射する光の特性に関する情報を収集させることと、
前記収集した保持具の載置面から、前記波長変換部の表面までの寸法に関する情報と、前記収集した発光部から出射する光の特性に関する情報と、に基づいて前記波長変換部の厚み方向に関する加工情報を演算させることと、
前記演算された加工情報の出力を実行させる際に、前記保持具に保持された前記基板の前記波長変換部の厚み寸法を小さくするようにして、単結晶ダイヤモンドを用いた刃先を有した工具により、前記波長変換部を加工することと、
をコンピューターに行わせること、を特徴とする基板加工プログラム。