JP2015138815A - 光デバイス及び光デバイスの加工方法 - Google Patents
光デバイス及び光デバイスの加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015138815A JP2015138815A JP2014008338A JP2014008338A JP2015138815A JP 2015138815 A JP2015138815 A JP 2015138815A JP 2014008338 A JP2014008338 A JP 2014008338A JP 2014008338 A JP2014008338 A JP 2014008338A JP 2015138815 A JP2015138815 A JP 2015138815A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical device
- device wafer
- back surface
- shape
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 161
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 title abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 9
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/18—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities
- H01S5/185—Surface-emitting [SE] lasers, e.g. having both horizontal and vertical cavities having only horizontal cavities, e.g. horizontal cavity surface-emitting lasers [HCSEL]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0008—Processes
- H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
- H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
Abstract
【課題】光の取り出し効率を高めることができる光デバイス及びその加工方法を提供すること。【解決手段】本発明の光デバイス(1)は、基台(21)と、基台の表面に形成された発光層(22)とを備えている。基台は、四角形の表面(21a)と、表面と平行で同等形状の四角形の裏面(21b)と、表面及び裏面を連結する4つの側面(21c)とを有している。4つの側面のうち、2つの側面は、断面形状が表面から裏面にかけて弓形に膨らむ形状に形成されている。それ以外の2つの側面は、断面形状が表面から裏面にかけて弓形に窪む形状に形成されている。【選択図】図2
Description
本発明は、基台の表面に発光層が形成された光デバイス及び光デバイスの加工方法に関する。
レーザーダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)等の光デバイスの製造プロセスでは、サファイアやSiC等からなる結晶成長用基板の上面に、例えばエピタキシャル成長によって発光層(エピタキシャル層)を積層することで、複数の光デバイスを形成するための光デバイスウェーハが製造される。LD,LED等の光デバイスは、光デバイスウェーハの表面において、格子状をなす分割予定ラインで区画された各領域に形成され、かかる分割予定ラインに沿って光デバイスウェーハを分割して個片化することで、個々の光デバイスが製造される。
従来、光デバイスウェーハを分割予定ラインに沿って分割する方法として、特許文献1及び2に記載された方法が知られている。特許文献1の分割方法では、先ず、分割予定ラインに沿ってウェーハに対して吸収性を有する波長のパルスレーザービームを照射してレーザー加工溝を形成する。その後、ウェーハに外力を付与することによりレーザー加工溝を分割起点に光デバイスウェーハを割断している。
特許文献2の分割方法は、光デバイスの輝度向上のため、光デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザービームをウェーハの内部に集光点を合わせて照射して内部に分割予定ラインに沿った改質層を形成している。そして、改質層で強度が低下した分割予定ラインに外力を付与することにより、光デバイスウェーハを分割している。
特許文献1,2の光デバイスウェーハの分割方法では、レーザービームを光デバイスウェーハに対して略垂直に入射し、レーザー加工溝又は改質層を分割起点に光デバイスウェーハを個々の光デバイスに分割している。かかる光デバイスの側面は、表面に形成された発光層に対して略垂直になり、光デバイスは直方体形状に形成される。よって、光デバイスの発光層から出射した光において、側面への入射角が臨界角度より大きくなる光の割合が高くなる。このため、側面で全反射する光の割合が高くなり、全反射を繰り返すうちに最終的に光デバイスの内部で削光してしまう割合も高くなる。この結果、光デバイスにおける光の取り出し効率が低下し、輝度も低下してしまう、という問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、光の取り出し効率を向上することができる光デバイス及び光デバイスの加工方法を提供することを目的とする。
本発明の光デバイスは、基台と、基台の表面に形成された発光層と、を含む光デバイスであって、基台は四角形の表面と、表面と平行で同等形状の四角形の裏面と、表面及び裏面を連結する4つの側面とを有し、4つの側面のうち、相互に隣り合う2つの側面は、断面形状が表面から裏面にかけて弓形に膨らむ形状に形成され、それ以外の2つの側面は、断面形状が表面から裏面にかけて弓形に窪む形状に形成されていること、を特徴とする。
この構成によれば、基台の側面における断面形状を弓形に膨らむ形状或いは窪む形状に形成したので、側面に入射した光のうち、臨界角度以下で側面に入射する光の割合を多くすることができる。これにより、全反射して発光層に戻る光の割合を低く抑え、側面から出る光の割合を多くすることができ、光の取り出し効率の向上を図ることができる。
また、本発明における上記の光デバイスの加工方法では、表面に発光層を有し、複数の交差する分割予定ラインが形成され分割予定ラインで区画された発光層の各領域にそれぞれ光デバイスを有する光デバイスウェーハの表面側に保護テープを貼着する貼着工程と、貼着工程を実施した後に、光デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を、光デバイスウェーハの裏面側から分割予定ラインに沿って、光デバイスウェーハの表面から所定量裏面方向の位置に集光点を位置付けて照射して最初の改質層を形成し、次いで集光点を段階的に裏面方向に移動しつつ複数回繰り返し表面側から裏面側に渡って複数の改質層を形成する改質層形成工程と、改質層形成工程を実施した後に、光デバイスウェーハに外力を付与して光デバイスウェーハを個々の光デバイスへと分割する分割工程と、から構成され、改質層形成工程において、複数の改質層は、光デバイスウェーハの厚み方向で表面から裏面にかけて弓形に並んで形成され、分割工程においては、光デバイスウェーハは、弓形に並んで形成されて光デバイスウェーハの厚み方向に隣接する改質層間に亀裂が形成され、断面形状で弓形に表面から裏面に渡って分割されること、を特徴とする。この方法によれば、各工程が複雑になったり、長時間化したりすることなく、側面が弓形の曲面となる光デバイスを製造することができる。
本発明によれば、光の取り出し効率を向上することができる。
添付図面を参照して、光デバイス及びその加工方法について説明する。先ず、図1及び図2を参照して、光デバイスについて説明する。図1は、光デバイスの一例を示す斜視図である。図2は、光デバイスの光の放出状態の説明用断面図である。なお、図2は、図1のA−A線で断面視した模式図であり、B−B線で断面視した模式図でもある。
図1及び図2に示すように、光デバイス1は、ベース11(図1では不図示)上にワイヤボンディング実装、或いは、フリップチップ実装される。光デバイス1は、基台21と、基台21の表面21aに形成された発光層22とを含んで構成されている。基台21は、結晶成長用基板としてサファイア基板(Al2O3基板)、窒化ガリウム基板(GaN基板)、シリコンカーバイド基板(SiC基板)、酸化ガリウム基板(Ga2O3基板)を用いて形成される。
発光層22は、基台21の表面21aに電子が多数キャリアとなるn型半導体層(例えば、n型GaN層)、半導体層(例えば、InGaN層)、正孔が多数キャリアとなるp型半導体層(例えば、p型GaN層)を順にエピタキシャル成長させることで形成される。そして、n型半導体層とp型半導体層とのそれぞれに外部取り出し用の2個の電極(不図示)が形成され、2個の電極に対して外部電源からの電圧が印加されることで発光層22から光が放出される。
基台21の表面21a及び裏面21bは、平面視で略同一の四角形状をなし、相互に平行となるように形成されている。基台21は、表面21a及び裏面21bの各四辺を連結する4つの側面21cを備えている。4つの側面21cのうち、図1中左側に位置して相互に隣り合う2つの側面21cは、断面形状が表面21aから裏面21bにかけて弓形に膨らむ曲面形状に形成されている。また、それ以外の図1中右側に位置して相互に隣り合う2つの側面21cは、断面形状が表面21aから裏面21bにかけて弓形に窪む曲面形状に形成されている。4つの側面21cの断面形状は、表面21a及び裏面21bにおける4辺の延在方向に一様に形成される。なお、側面21cの弓形は、円弧や楕円弧に沿う断面形状としたり、それ以外の曲線であって、基台21の厚み方向中間が膨らんだり窪んだりする断面形状としたりしてもよい。
次に、本実施の形態に係る光デバイス1による輝度改善効果について、図3の比較構造に係る光デバイスを参照しながら説明する。図3は、実施の形態と比較するための比較構造に係る光デバイスから光が放出される様子を示す断面模式図である。比較構造に係る光デバイス3は、実施の形態に係る光デバイス1に対し、基台の側面の形状が変わる点を除き共通の構成を備える。すなわち、比較構造に係る光デバイス3は、表面31a及び裏面31bが略同一の四角形状をなす基台31と、基台31の表面31aに形成された発光層32とからなり、ベース33上に実装される。そして、基台31の4つの側面31cは、表面31a及び裏面31bに垂直となる平面状に形成されている。
図2に示すように、本実施の形態に係る光デバイス1において、発光層22で生じた光は、主に、表面22a及び裏面22bから放出される。発光層22の表面22aから放出された光(例えば、光路A1)は、レンズ部材(不図示)等を通じて外部に取り出される。一方で、例えば、発光層22の裏面22bから出射されて光路A2を伝播する光は、基台21において弓形に膨らんだ側面21c(図2中左側の側面21c)と空気層との界面に対し、入射角θ1で入射する。ここで、側面21cは、弓形に形成されるので、光路A2が入射する位置での面の向きが垂直面より発光層22側に傾斜する。これにより、光路A2を伝播する光の入射角θ1が小さくなって基台21の臨界角度以下となる。従って、光路A2を伝播する光は、一部が空気層側へ透過して放出され(光路A3)、残りが反射される(光路A4)。
光路A3を伝播する光は、空気層側へ透過されてからベース11の表面で反射され、外部に取り出される。光路A4を伝播する光は、入射角θ1が上記のように小さくなるので、基台21を透過する進行方向が図2中横方向に近付くようになり、反対側(図2中右側)の側面21cに入射して空気層側へ放出される。
これに対し、図3に示すように、比較構造に係る光デバイス3の光路B1,B2は、実施の形態に係る光デバイス1の光路A1,A2と同様となる。ところが、基台31の側面31cが表面31a及び裏面31bに垂直な平面となるので、側面31cと空気層との界面に対する光路B2の入射角θ2は、実施の形態の入射角θ1より大きくなる。従って、光路B2を伝播する光の入射角θ2が基台21の臨界角度より大きくなり、側面31cと空気層との界面で全反射される(光路B3)。光路B3を伝播する光は、ベース33の表面で反射される(光路B4)。光路B4を伝播する光の進行方向は、光路A4を伝播する光に比べ、図3中縦方向に近付くようになり、基台31を透過してから発光層32に入射して吸収され、外部に取り出すことができなくなる。
以上のように、本実施の形態の光デバイス1によれば、基台21における側面21cの断面形状を弓形としたので、発光層22から出射して光路A2と同様に伝播する光を、光路A3,A4と同様にして外部に取り出すことができる。従って、光路A2と同様に伝播する光は、比較構造の光路B2と同様に伝播する光に比べ、側面21cで全反射する光の割合を低減することができる。これにより、基台21の内部で反射を繰り返して発光層22に戻る光の割合を少なくし、基台21から出る光の割合を多くでき、光の取り出し効率を高めて、輝度の向上を図ることができる。
続いて、本発明の実施の形態に係る光デバイスの加工方法について説明する。本実施の形態に係る光デバイスの加工方法は、貼着工程、レーザー加工装置による改質層形成工程、分割装置による分割工程を経て実施される。貼着工程では、発光層が形成された光デバイスウェーハの表面に粘着シートが貼着される。改質層形成工程では、光デバイスウェーハの内部に分割予定ラインに沿った改質層が形成される。分割工程では、改質層が分割起点となって個々の光デバイスに分割される。以下、本実施の形態に係る加工方法の詳細について説明する。
図4を参照して、光デバイスウェーハの内部に改質層を形成するレーザー加工装置について説明する。図4は、本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、本実施の形態に係るレーザー加工装置は、図4に示す構成に限定されない。レーザー加工装置は、光デバイスウェーハに対して改質層を形成可能であれば、どのような構成でもよい。
図4に示すように、レーザー加工装置100は、レーザー光線を照射するレーザー加工ユニット102と光デバイスウェーハWを保持したチャックテーブル(保持手段)103とを相対移動させて、光デバイスウェーハWを加工するように構成されている。
レーザー加工装置100は、直方体状の基台101を有している。基台101の上面には、チャックテーブル103をX軸方向に加工送りすると共に、Y軸方向に割出送りするチャックテーブル移動機構104が設けられている。チャックテーブル移動機構104の後方には、立壁部111が立設されている。立壁部111の前面からはアーム部112が突出しており、アーム部112にはチャックテーブル103に対向するようにレーザー加工ユニット102が支持されている。
チャックテーブル移動機構104は、基台101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115と、一対のガイドレール115にスライド可能に設置されたモータ駆動のX軸テーブル116とを有している。また、チャックテーブル移動機構104は、X軸テーブル116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117と、一対のガイドレール117にスライド可能に設置されたモータ駆動のY軸テーブル118とを有している。
Y軸テーブル118の上部には、チャックテーブル103が設けられている。なお、X軸テーブル116、Y軸テーブル118の背面側には、それぞれ図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ121、122が螺合されている。そして、ボールネジ121、122の一端部に連結された駆動モータ123、124が回転駆動されることで、チャックテーブル103がガイドレール115、117に沿ってX軸方向及びY軸方向に移動される。
チャックテーブル103は、円板状に形成されており、θテーブル125を介してY軸テーブル118の上面に回転可能に設けられている。チャックテーブル103の上面には、ポーラスセラミックス材により吸着面が形成されている。チャックテーブル103の周囲には、一対の支持アームを介して4つのクランプ部126が設けられている。4つのクランプ部126がエアアクチュエータ(不図示)により駆動されることで、光デバイスウェーハWの周囲のリングフレームFが四方から挟持固定される。
レーザー加工ユニット102は、アーム部112の先端に設けられた加工ヘッド127を有している。アーム部112及び加工ヘッド127内には、レーザー加工ユニット102の光学系が設けられている。加工ヘッド127は、不図示の発振器から発振されたレーザー光線を集光レンズによって集光し、チャックテーブル103上に保持された光デバイスウェーハWをレーザー加工する。この場合、レーザー光線は、光デバイスウェーハWに対して透過性を有する波長であり、光学系において光デバイスウェーハWの内部に集光するように調整される。
このレーザー光線の照射により光デバイスウェーハWの内部に分割起点となる改質層R(図5B、図6B参照)が形成される。改質層Rは、レーザー光線の照射によって光デバイスウェーハWの内部の密度、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Rは、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域であり、これらが混在した領域でもよい。
光デバイスウェーハWは、略円板状に形成されている。図5A及び図6Aに示すように、光デバイスウェーハWは、基台W1と、基台W1の表面に形成された発光層W2とを含んで構成される。光デバイスウェーハWは、複数の交差する分割予定ラインSTによって複数の領域に区画され、この区画された各領域にそれぞれ光デバイス1が形成されている。また、図4において、光デバイスウェーハWは、発光層W2が形成された表面を下向きにして、環状のリングフレームFに張られた粘着シートSに貼着されている。
図5から図7を参照して、本実施の形態に係るウェーハの加工方法の流れについて説明する。図5は、光デバイスウェーハWの加工方法の各工程の説明図である。図6Aは、光デバイスウェーハWの概略斜視図であり、図6B及び図6Cは、図6AのC−C切断面の模式図である。図7Aは、改質層形成工程の説明用拡大平面図であり、図7Bは、図7AのD−D線断面を模式的に表した図である。なお、図5Aから図5Cに示す各工程は、あくまでも一例に過ぎず、この構成に限定されるものではない。
まず、図5Aに示す貼着工程が実施される。貼着工程では、まず、フレームFの内側に光デバイスウェーハWが発光層W2側となる表面を上向きとした状態で配置される。その後、光デバイスウェーハWの表面(上面)とフレームFの上面とが粘着シートSによって一体に貼着され、粘着シートSを介してフレームFに光デバイスウェーハWが装着される。
貼着工程が実施された後、図5Bに示すように、改質層形成工程が実施される。改質層形成工程では、光デバイスウェーハWの粘着シートS側がチャックテーブル103によって保持され、フレームFがクランプ部126に保持される。また、加工ヘッド127の射出口が光デバイスウェーハWの分割予定ラインSTに位置付けられ、加工ヘッド127によって光デバイスウェーハWの裏面側(基台W1側)からレーザー光線が照射される。レーザー光線は、光デバイスウェーハWに対して透過性を有する波長であり、光デバイスウェーハWの内部に集光するように調整されている。そして、レーザー光線の集光点が調整されながら、光デバイスウェーハWを保持したチャックテーブル103がX軸方向及びY軸方向に移動されることで、光デバイスウェーハWの内部に分割予定ラインSTに沿った改質層Rが形成される。図7Aに示すように、改質層Rでは、レーザー光線の波長に基づくパルスピッチP毎に改質が行われ、図7Bのように断面視したときに、縦長の楕円が横方向に連続して並ぶように形成される。
図6Bに示すように、上記のようなレーザー光線による改質層Rの形成は複数回繰り返し行われる。最初の改質層R1の形成では、集光点の図6Bにおける上下位置を、光デバイスウェーハWの表面(下面)から所定量裏面方向(上方向)となる位置に位置付け、レーザー光線が照射される。かかる集光点の上下位置で全ての分割予定ラインSTに沿って改質層R1を形成した後、集光点が段階的に上方向に移動される。その後、2回目以降の改質層R2の形成が行われ、その形成位置は、その直前の改質層Rの形成に対し、集光点を図6Bで上方向に移動した位置であって、分割予定ラインSTの幅方向に所定のインデック分、離隔させた位置に設定される。具体的には、光デバイスウェーハWの表面側(下面側)から裏面側(上面側)にかけて複数の改質層R(本実施の形態では、R1〜R5の5層)が弓形に並ぶように形成される。このようにして、光デバイスウェーハWの内部に分割予定ラインSTに沿った分割起点が形成される。
改質層形成工程の後、図5Cに示すように、分割工程が実施される。分割工程では、ブレーキング装置(不図示)の一対の支持台35に光デバイスウェーハWの基台W1側を下に向けた状態で載置され、光デバイスウェーハWの周囲のフレームFが環状テーブル36に載置される。環状テーブル36に載置されたフレームFは、環状テーブル36の四方に設けたクランプ部37によって保持される。一対の支持台35は、一方向(紙面に垂直方向)に延在しており、一対の支持台35の間には、撮像手段38が配置されている。この撮像手段38によって、一対の支持台35の間から光デバイスウェーハWの裏面(下面)が撮像される。
光デバイスウェーハWを挟んだ一対の支持台35の上方には、光デバイスウェーハWを上方から押圧する押圧刃39が設けられている。押圧刃39は、一方向(紙面に垂直方向)に延在しており、不図示の押圧機構によって上下動される。撮像手段38によってウェーハWの裏面が撮像されると、撮像画像に基づいて一対の支持台35の間かつ押圧刃39の直下に分割予定ラインSTが位置付けられる。そして、押圧刃39が下降されることで、粘着シートSを介して押圧刃39が光デバイスウェーハWに押し当てられて外力が付与され、改質層Rを分割起点として光デバイスウェーハWが分割される。このとき、押圧刃39が押し当てられた分割予定ラインSTでは、光デバイスウェーハWの厚み方向で弓形に並んで形成されて厚み方向に隣接する改質層R間に亀裂K(図6C参照)が形成される。この亀裂Kによって、分割予定ラインSTでは、図1及び図2に示した側面21cの形状、すなわち、断面形状で弓形に表面から裏面に渡って分割される。このとき、亀裂Kによって、分割予定ラインSTを挟む一方の光デバイス1において弓形に膨らむ側面形状が形成され、且つ、他方の光デバイス1において弓形に窪む側面形状が形成される(図6C参照)。光デバイスウェーハWは、全ての分割予定ラインSTに押圧刃39が押し当てられることで個々の光デバイス1に分割される。
なお、特に限定されるものでないが、改質層形成工程におけるレーザー加工条件としては、以下の実施例を例示することができる。各実施例でのデフォーカス量は、集光点の光デバイスウェーハWの裏面(上面)からの厚み方向の距離を示す。
(実施例)
出力:0.1[W]
加工送り速度:1000[mm/s]
改質層Rの形成回数:4回
最初の改質層R1形成のデフォーカス量:40μm
2回目の改質層R2形成のデフォーカス量:32.5μm
3回目の改質層R3形成のデフォーカス量:25μm
4回目の改質層R4形成のデフォーカス量:17.5μm
改質層R1と改質層R2との間のインデックス:8μm
改質層R1と改質層R3との間のインデックス:16μm
改質層R1と改質層R4との間のインデックス:8μm
上記実施例の条件の光デバイスは、放射される全ての光の強度(パワー)の合計値を測定(全放射束測定)したところ、上記比較構造と同様に基台の側面を平面状に形成した光デバイスに比べ、輝度が1〜2%向上した。
(実施例)
出力:0.1[W]
加工送り速度:1000[mm/s]
改質層Rの形成回数:4回
最初の改質層R1形成のデフォーカス量:40μm
2回目の改質層R2形成のデフォーカス量:32.5μm
3回目の改質層R3形成のデフォーカス量:25μm
4回目の改質層R4形成のデフォーカス量:17.5μm
改質層R1と改質層R2との間のインデックス:8μm
改質層R1と改質層R3との間のインデックス:16μm
改質層R1と改質層R4との間のインデックス:8μm
上記実施例の条件の光デバイスは、放射される全ての光の強度(パワー)の合計値を測定(全放射束測定)したところ、上記比較構造と同様に基台の側面を平面状に形成した光デバイスに比べ、輝度が1〜2%向上した。
以上のように、本実施の形態に係る加工方法によれば、光デバイスウェーハWの厚みが薄厚になっても、断面形状が弓形となる曲面形状の側面21cを形成することができる。しかも、改質層形成工程において、光デバイスウェーハWの厚み方向で改質層Rを弓形に並んで形成したので、分割工程では光デバイスウェーハWに外力を付与するだけで弓形に分割することができる。これにより、上記の各工程が複雑になったり、工程時間が長くなることを抑制して効率よく光デバイス1を製造することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、ブレーキング装置により分割工程を行ったが、これに限られるものでなく、光デバイスウェーハWを分割予定ラインSTに沿って個々の光デバイス1に分割可能であればよい。
また、上記した実施の形態においては、上記各工程は別々の装置で実施されてもよいし、同一の装置で実施されてもよい。
本発明は、基台の表面に発光層が形成された光デバイスの光取り出し効率を高めるために有用である。
1 光デバイス
21 基台
21a 表面
21b 裏面
21c 側面
22 発光層
ST 分割予定ライン
W 光デバイスウェーハ
W1 基台
W2 発光層
21 基台
21a 表面
21b 裏面
21c 側面
22 発光層
ST 分割予定ライン
W 光デバイスウェーハ
W1 基台
W2 発光層
Claims (2)
- 基台と、該基台の表面に形成された発光層と、を含む光デバイスであって、
該基台は四角形の表面と、該表面と平行で同等形状の四角形の裏面と、該表面及び該裏面を連結する4つの側面とを有し、
該4つの側面のうち、相互に隣り合う2つの側面は、断面形状が該表面から該裏面にかけて弓形に膨らむ形状に形成され、それ以外の2つの側面は、断面形状が該表面から該裏面にかけて弓形に窪む形状に形成されていることを特徴とする光デバイス。 - 請求項1に記載の光デバイスの加工方法であって、
表面に発光層を有し、複数の交差する分割予定ラインが形成され該分割予定ラインで区画された該発光層の各領域にそれぞれ光デバイスを有する光デバイスウェーハの表面側に保護テープを貼着する貼着工程と、
該貼着工程を実施した後に、該光デバイスウェーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線を、該光デバイスウェーハの裏面側から該分割予定ラインに沿って、該光デバイスウェーハの表面から所定量裏面方向の位置に集光点を位置付けて照射して最初の改質層を形成し、次いで集光点を段階的に該裏面方向に移動しつつ複数回繰り返し表面側から裏面側に渡って複数の改質層を形成する改質層形成工程と、
該改質層形成工程を実施した後に、光デバイスウェーハに外力を付与して光デバイスウェーハを個々の光デバイスへと分割する分割工程と、から構成され、
該改質層形成工程において、複数の改質層は、光デバイスウェーハの厚み方向で該表面から該裏面にかけて弓形に並んで形成され、
該分割工程においては、光デバイスウェーハは、該弓形に並んで形成されて光デバイスウェーハの厚み方向に隣接する改質層間に亀裂が形成され、断面形状で弓形に該表面から該裏面に渡って分割されること、を特徴とする光デバイスの加工方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014008338A JP2015138815A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 |
TW103141433A TW201529267A (zh) | 2014-01-21 | 2014-11-28 | 光裝置及光裝置之加工方法 |
US14/591,166 US9337620B2 (en) | 2014-01-21 | 2015-01-07 | Optical device and manufacturing method therefor |
CN201510016816.8A CN104795478A (zh) | 2014-01-21 | 2015-01-14 | 光器件及光器件的加工方法 |
KR1020150007841A KR20150087115A (ko) | 2014-01-21 | 2015-01-16 | 광디바이스 및 광디바이스의 가공 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014008338A JP2015138815A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015138815A true JP2015138815A (ja) | 2015-07-30 |
Family
ID=53545656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014008338A Pending JP2015138815A (ja) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9337620B2 (ja) |
JP (1) | JP2015138815A (ja) |
KR (1) | KR20150087115A (ja) |
CN (1) | CN104795478A (ja) |
TW (1) | TW201529267A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017069308A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法 |
JP2017069307A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
US9812622B2 (en) | 2015-05-13 | 2017-11-07 | Nichia Corporation | Light emitting element with light transmissive substrate having recess in cross-sectional plane |
JP2021185594A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-12-09 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
JP2022057557A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160276535A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | Epistar Corporation | Light emitting device and method of fabricating the same |
JP6745165B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2020-08-26 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
CN106328778B (zh) * | 2016-09-14 | 2019-03-08 | 中国科学院半导体研究所 | 隐形切割制备正、倒和倒梯形台状衬底的led芯片的方法 |
JP6746211B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2020-08-26 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
JP6775880B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2020-10-28 | 株式会社ディスコ | ウェーハの加工方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009124077A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Denso Corp | 半導体チップ及びその製造方法 |
US20110031508A1 (en) * | 2009-05-01 | 2011-02-10 | Bridgelux, Inc. | Method and Apparatus for Manufacturing LED Devices using Laser Scribing |
JP2011134955A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | 板状材料からのチップ状部品の生産方法 |
WO2012165739A1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device, method of fabricating the same, and package comprising the same |
JP2013152995A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
US20140014976A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Disco Corporation | Optical device and processing method of the same |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10305420A (ja) | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Ngk Insulators Ltd | 酸化物単結晶からなる母材の加工方法、機能性デバイスの製造方法 |
JP4923874B2 (ja) * | 2005-11-16 | 2012-04-25 | 株式会社デンソー | 半導体ウェハ |
JP4909657B2 (ja) | 2006-06-30 | 2012-04-04 | 株式会社ディスコ | サファイア基板の加工方法 |
JP6255192B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2017-12-27 | 株式会社ディスコ | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 |
US9757815B2 (en) * | 2014-07-21 | 2017-09-12 | Rofin-Sinar Technologies Inc. | Method and apparatus for performing laser curved filamentation within transparent materials |
-
2014
- 2014-01-21 JP JP2014008338A patent/JP2015138815A/ja active Pending
- 2014-11-28 TW TW103141433A patent/TW201529267A/zh unknown
-
2015
- 2015-01-07 US US14/591,166 patent/US9337620B2/en active Active
- 2015-01-14 CN CN201510016816.8A patent/CN104795478A/zh active Pending
- 2015-01-16 KR KR1020150007841A patent/KR20150087115A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009124077A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Denso Corp | 半導体チップ及びその製造方法 |
US20110031508A1 (en) * | 2009-05-01 | 2011-02-10 | Bridgelux, Inc. | Method and Apparatus for Manufacturing LED Devices using Laser Scribing |
JP2011134955A (ja) * | 2009-12-25 | 2011-07-07 | Disco Abrasive Syst Ltd | 板状材料からのチップ状部品の生産方法 |
WO2012165739A1 (en) * | 2011-06-01 | 2012-12-06 | Seoul Opto Device Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device, method of fabricating the same, and package comprising the same |
JP2013152995A (ja) * | 2012-01-24 | 2013-08-08 | Disco Abrasive Syst Ltd | ウエーハの加工方法 |
US20140014976A1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-16 | Disco Corporation | Optical device and processing method of the same |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9812622B2 (en) | 2015-05-13 | 2017-11-07 | Nichia Corporation | Light emitting element with light transmissive substrate having recess in cross-sectional plane |
US10069052B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-09-04 | Nichia Corporation | Light emitting element with light transmissive substrate having recess in cross-sectional plane |
JP2017069308A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法 |
JP2017069307A (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | レーザ加工方法及びレーザ加工装置 |
US10755980B2 (en) | 2015-09-29 | 2020-08-25 | Hamamatsu Photonics K.K. | Laser processing method |
JP2021185594A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-12-09 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
JP7148816B2 (ja) | 2019-09-30 | 2022-10-06 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
JP2022057557A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
JP7206550B2 (ja) | 2020-09-30 | 2023-01-18 | 日亜化学工業株式会社 | 発光素子の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150207297A1 (en) | 2015-07-23 |
TW201529267A (zh) | 2015-08-01 |
KR20150087115A (ko) | 2015-07-29 |
US9337620B2 (en) | 2016-05-10 |
CN104795478A (zh) | 2015-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6255255B2 (ja) | 光デバイスの加工方法 | |
JP6255192B2 (ja) | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 | |
JP2015138815A (ja) | 光デバイス及び光デバイスの加工方法 | |
JP6277017B2 (ja) | 光デバイス | |
JP6301726B2 (ja) | 光デバイスの加工方法 | |
JP5221007B2 (ja) | 発光ダイオードチップ及びウェハ分割加工方法 | |
WO2014030519A1 (ja) | 加工対象物切断方法 | |
TW201235144A (en) | Dividing method | |
US10290545B2 (en) | Laser processing method | |
WO2013176089A1 (ja) | 加工対象物切断方法、加工対象物、及び、半導体素子 | |
US20140014976A1 (en) | Optical device and processing method of the same | |
TWI700735B (zh) | 元件晶片之製造方法 | |
WO2012165903A2 (ko) | 반도체 발광 소자,그 제조 방법,이를 포함하는 반도체 발광 소자 패키지 및 레이저 가공 장치 | |
TWI591702B (zh) | A method of dividing a patterned substrate | |
KR102586503B1 (ko) | 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치 | |
KR100984719B1 (ko) | 레이저 가공장치 | |
TWI478377B (zh) | 具led圖案之基板之加工方法及具led圖案之基板之加工系統 | |
TW201440935A (zh) | 帶有圖案之基板的加工方法及帶有圖案之基板的加工裝置 | |
JP2009032795A (ja) | 窒化物半導体発光素子の製造方法 | |
JP6246497B2 (ja) | 加工方法 | |
KR100984723B1 (ko) | 레이저 가공방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180227 |