JP2015204367A - Processing method of optical device wafer - Google Patents

Processing method of optical device wafer Download PDF

Info

Publication number
JP2015204367A
JP2015204367A JP2014082902A JP2014082902A JP2015204367A JP 2015204367 A JP2015204367 A JP 2015204367A JP 2014082902 A JP2014082902 A JP 2014082902A JP 2014082902 A JP2014082902 A JP 2014082902A JP 2015204367 A JP2015204367 A JP 2015204367A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical device
substrate
buffer layer
layer
epitaxy substrate
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
Application number
JP2014082902A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
洋司 森數
Yoji Morikazu
洋司 森數
将 小柳
Osamu Koyanagi
将 小柳
晋 田畑
Shin Tabata
晋 田畑
奈緒 服部
Nao Hattori
奈緒 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2014082902A priority Critical patent/JP2015204367A/en
Priority to TW104107252A priority patent/TW201608602A/en
Priority to CN201510162332.4A priority patent/CN104979435A/en
Publication of JP2015204367A publication Critical patent/JP2015204367A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0093Wafer bonding; Removal of the growth substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processing method of an optical device wafer capable of destroying a buffer layer by efficiently transmitting a laser beam from a rear face of an epitaxy substrate without processing the rear face of the epitaxy substrate into a mirror surface.SOLUTION: The processing method of the optical device wafer in which an optical device layer is laminated on a front face of the epitaxy substrate via the buffer layer, includes: a transfer substrate bonding step of bonding a transfer substrate to a front face of the optical device layer of the optical device wafer via a bonding material; a buffer layer destruction step of destroying the buffer layer by irradiating the buffer layer with a pulse laser beam of a wavelength having transmissivity for the epitaxy substrate and absorptivity for the buffer layer from a rear face side of the epitaxy substrate of the optical device wafer; and an optical device layer transfer step of transferring the optical device layer to the transfer substrate by exfoliating the epitaxy substrate from the optical device layer after the buffer layer destruction step is implemented. Before implementing the buffer layer destruction step, a resin coating step is implemented for flattening the rear face of the epitaxy substrate by coating the rear face of the epitaxy substrate with a resin through which the laser beam is transmissive.

Description

本発明は、サファイア基板や炭化珪素等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの光デバイス層を、移設基板に移し替える光デバイスウエーハの加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing an optical device wafer in which an optical device layer of an optical device wafer in which an optical device layer is laminated on a surface of an epitaxy substrate such as a sapphire substrate or silicon carbide with a buffer layer transferred to a transfer substrate.

光デバイス製造工程においては、略円板形状であるサファイア基板や炭化珪素基板等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介してGaN(窒化ガリウム)またはINGaP(インジウム・ガリウム・リン)若しくはALGaN(アルミニウム・窒化ガリウム)で構成されるn型半導体層およびp型半導体層からなる光デバイス層が積層され格子状に形成された複数のストリート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を形成して光デバイスウエーハを構成する。そして、光デバイスウエーハをストリートに沿って分割することにより個々の光デバイスを製造している(例えば、特許文献1参照)。   In the optical device manufacturing process, GaN (gallium nitride) or INGaP (indium gallium phosphorus) or ALGaN (aluminum Optical devices such as light-emitting diodes and laser diodes in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets formed by laminating optical device layers composed of n-type semiconductor layers and p-type semiconductor layers composed of gallium nitride) To form an optical device wafer. Each optical device is manufactured by dividing the optical device wafer along the streets (see, for example, Patent Document 1).

また、光デバイスの輝度を向上させる技術として、光デバイスウエーハを構成するサファイア基板や炭化珪素等のエピタキシー基板の表面にバッファー層を介して積層されたn型半導体層およびp型半導体層からなる光デバイス層をAuSn(金錫)等の接合材を介してモリブデン(Mo)、銅(Cu)、シリコン(Si)の移設基板に接合し、エピタキシー基板の裏面側からエピタキシー基板を透過しバッファー層で吸収される波長のレーザー光線を照射してバッファー層を破壊し、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離することにより、光デバイス層を移設基板に移し替えるリフトオフと呼ばれる製造方法が下記特許文献2に開示されている。   In addition, as a technology for improving the brightness of optical devices, light consisting of an n-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer stacked on the surface of an epitaxial substrate such as a sapphire substrate or silicon carbide constituting an optical device wafer via a buffer layer The device layer is bonded to the transfer substrate of molybdenum (Mo), copper (Cu), and silicon (Si) via a bonding material such as AuSn (gold tin), and the buffer layer passes through the epitaxy substrate from the back side of the epitaxy substrate. Patent Document 2 below discloses a manufacturing method called lift-off in which an optical device layer is transferred to a transfer substrate by irradiating a laser beam having an absorbed wavelength to break the buffer layer and peeling the epitaxy substrate from the optical device layer. ing.

特開平10−305420号公報JP-A-10-305420 特開2004−72052号公報JP 2004-72052 A

而して、上述したリフトオフは、エピタキシー基板に対して透過性を有するとともにバッファー層(GaNの吸収端:365nm)に対して吸収性を有する波長のレーザー光線をエピタキシー基板の裏面側から照射してバッファー層を破壊することによって実施される。
しかるに、レーザー光線をエピタキシー基板の裏面から効率よく透過させてバッファー層を破壊するには、エピタキシー基板の裏面を研磨して凹凸(梨地面)のない鏡面に加工する必要があり、生産性が悪いという問題がある。
Thus, the lift-off described above is performed by irradiating the buffer layer (GaN absorption edge: 365 nm) with a laser beam having a wavelength that is transmissive to the epitaxy substrate from the back side of the epitaxy substrate. This is done by breaking the layer.
However, in order to efficiently transmit the laser beam from the back surface of the epitaxy substrate and destroy the buffer layer, it is necessary to polish the back surface of the epitaxy substrate and process it into a mirror surface without unevenness (pear surface), which means that productivity is poor. There's a problem.

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、エピタキシー基板の裏面を鏡面に加工することなくレーザー光線をエピタキシー基板の裏面から効率よく透過させてバッファー層を破壊することができる光デバイスウエーハの加工方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to destroy the buffer layer by efficiently transmitting a laser beam from the back surface of the epitaxy substrate without processing the back surface of the epitaxy substrate into a mirror surface. It is an object to provide a method for processing an optical device wafer.

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの加工方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合する移設基板接合工程と、
光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該バッファー層破壊工程を実施する前に、エピタキシー基板の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程を実施する、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法が提供される。
In order to solve the main technical problem, according to the present invention, there is provided an optical device wafer processing method in which an optical device layer is laminated on a surface of an epitaxy substrate via a buffer layer,
A transfer substrate bonding step of bonding the transfer substrate to the surface of the optical device layer of the optical device wafer via a bonding material;
Breaking the buffer layer by irradiating the buffer layer from the back side of the epitaxy substrate of the optical device wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is transmissive to the epitaxy substrate and absorbing the buffer layer Process,
An optical device layer transfer step of peeling the epitaxy substrate from the optical device layer and transferring the optical device layer to the transfer substrate after performing the buffer layer breaking step,
Before carrying out the buffer layer breaking step, a resin coating step is carried out to coat and flatten the back surface of the epitaxy substrate with a resin that transmits laser light.
An optical device wafer processing method is provided.

上記エピタキシー基板はサファイア基板からなり、バッファー層破壊工程において用いるレーザー光線の波長は紫外線波長帯であり、上記樹脂被覆工程において用いる樹脂はメチルペンテンポリマーである。   The epitaxy substrate is made of a sapphire substrate, the wavelength of the laser beam used in the buffer layer destruction step is an ultraviolet wavelength band, and the resin used in the resin coating step is a methylpentene polymer.

本発明による光デバイスウエーハの加工方法においては、光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程を実施する前に、エピタキシー基板の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程が実施され、エピタキシー基板の裏面に凹凸があっても樹脂の被覆によって平坦化されているので、エピタキシー基板の裏面を鏡面に加工することなくレーザー光線をエピタキシー基板の裏面から効率よく透過させてバッファー層を破壊することができる.従って、エピタキシー基板の裏面を研磨して鏡面に加工する必要がないので、生産性を向上させることができる。   In the processing method of an optical device wafer according to the present invention, a pulsed laser beam having a wavelength having transparency to the epitaxy substrate and absorption to the buffer layer from the back surface side of the epitaxy substrate of the optical device wafer. Before the buffer layer destruction process is performed to destroy the buffer layer, a resin coating process is performed in which the back surface of the epitaxy substrate is coated with a resin that transmits a laser beam and planarized, and the back surface of the epitaxy substrate is uneven. Even if it is flattened by resin coating, the buffer layer can be destroyed by efficiently transmitting the laser beam from the back surface of the epitaxy substrate without processing the back surface of the epitaxy substrate into a mirror surface. Therefore, it is not necessary to polish the back surface of the epitaxy substrate and process it into a mirror surface, so that productivity can be improved.

本発明による光デバイスウエーハの加工方法によって移設基板に移し替えられる光デバイス層が形成された光デバイスウエーハの斜視図および要部拡大断面図。The perspective view and principal part expanded sectional view of the optical device wafer in which the optical device layer transferred to a transfer board | substrate by the processing method of the optical device wafer by this invention was formed. 図1に示す光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に移設基板を接合する移設基板接合工程の説明図。Explanatory drawing of the transfer board | substrate joining process which joins a transfer board | substrate to the surface of the optical device layer of the optical device wafer shown in FIG. 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における樹脂被覆工程の第1の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the resin coating process in the processing method of the optical device wafer by this invention. 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における樹脂被覆工程の第2の実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of the resin coating process in the processing method of the optical device wafer by this invention. 本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるバッファー層破壊工程を実施するためのレーザー加工装置の斜視図。The perspective view of the laser processing apparatus for implementing the buffer layer destruction process in the processing method of the optical device wafer by this invention. 本発明による光デバイスウエーハの加工方法におけるバッファー層破壊工程の説明図。Explanatory drawing of the buffer layer destruction process in the processing method of the optical device wafer by this invention. 本発明による光デバイスウエーハの加工方法における光デバイス層移設工程を示す説明図。Explanatory drawing which shows the optical device layer transfer process in the processing method of the optical device wafer by this invention.

以下、本発明によるリフトオフ方法の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a lift-off method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1の(a)および(b)には、本発明によるリフトオフ方法によって移設基板に移し替えられる光デバイス層が形成された光デバイスウエーハの斜視図および要部拡大断面図が示されている。
図1の(a)および(b)に示す光デバイスウエーハ2は、直径が50mmで厚みが600μmの円板形状であるサファイア基板からなるエピタキシー基板21の表面21aにn型窒化ガリウム半導体層221およびp型窒化ガリウム半導体層222からなる光デバイス層22がエピタキシャル成長法によって形成されている。なお、エピタキシー基板21の表面にエピタキシャル成長法によってn型窒化ガリウム半導体層221およびp型窒化ガリウム半導体層222からなる光デバイス層22を積層する際に、エピタキシー基板21の表面21aと光デバイス層22を形成するn型窒化ガリウム半導体層221との間には窒化ガリウム(GaN)からなる厚みが例えば1μmのバファー層23が形成される。このように構成された光デバイスウエーハ2は、図示の実施形態においては光デバイス層22の厚みが例えば10μmに形成されている。なお、光デバイス層22は、図1の(a)に示すように格子状に形成された複数のストリート223によって区画された複数の領域に光デバイス224が形成されている。
FIGS. 1A and 1B show a perspective view and an enlarged cross-sectional view of an essential part of an optical device wafer on which an optical device layer transferred to a transfer substrate by a lift-off method according to the present invention is formed.
An optical device wafer 2 shown in FIGS. 1A and 1B includes an n-type gallium nitride semiconductor layer 221 and a surface 21a of an epitaxy substrate 21 made of a sapphire substrate having a disk shape with a diameter of 50 mm and a thickness of 600 μm. An optical device layer 22 made of a p-type gallium nitride semiconductor layer 222 is formed by an epitaxial growth method. When the optical device layer 22 including the n-type gallium nitride semiconductor layer 221 and the p-type gallium nitride semiconductor layer 222 is stacked on the surface of the epitaxy substrate 21 by the epitaxial growth method, the surface 21a of the epitaxy substrate 21 and the optical device layer 22 are formed. Between the n-type gallium nitride semiconductor layer 221 to be formed, a buffer layer 23 made of gallium nitride (GaN) and having a thickness of, for example, 1 μm is formed. In the optical device wafer 2 configured in this manner, the thickness of the optical device layer 22 is, for example, 10 μm in the illustrated embodiment. In the optical device layer 22, as shown in FIG. 1A, optical devices 224 are formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets 223 formed in a lattice shape.

上述したように光デバイスウエーハ2におけるエピタキシー基板21を光デバイス層22から剥離して移設基板に移し替えるためには、光デバイス層22の表面22aに移設基板を接合する移設基板接合工程を実施する。即ち、図2の(a)、(b)および(c)に示すように、光デバイスウエーハ2を構成するエピタキシー基板21の表面21aに形成された光デバイス層22の表面22aに、厚みが1mmの銅基板からなる移設基板3を金錫(AuSn)からなる接合材4を介して接合する。なお、移設基板3としてはモリブデン(Mo)、銅(Cu)、シリコン(Si)等を用いることができ、また、接合材4としてはAuSn(金錫)、金(Au)、白金(Pt)、クロム(Cr)、インジウム(In)、パラジウム(Pd)等を用いることができる。この移設基板接合工程は、エピタキシー基板21の表面21aに形成された光デバイス層22の表面22aまたは移設基板3の表面3aに上記接合材を蒸着して厚みが3μm程度の接合金属層を形成し、この接合金属層と移設基板3の表面3aまたは光デバイス層22の表面22aとを対面させて圧着することにより、光デバイスウエーハ2を構成する光デバイス層22の表面22aに移設基板3の表面3aを接合材を介して接合して複合基板200を形成する。   As described above, in order to peel the epitaxy substrate 21 in the optical device wafer 2 from the optical device layer 22 and transfer it to the transfer substrate, a transfer substrate bonding step of bonding the transfer substrate to the surface 22a of the optical device layer 22 is performed. . That is, as shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, the surface 22a of the optical device layer 22 formed on the surface 21a of the epitaxy substrate 21 constituting the optical device wafer 2 has a thickness of 1 mm. The transfer substrate 3 made of a copper substrate is joined via a joining material 4 made of gold tin (AuSn). The transfer substrate 3 can be made of molybdenum (Mo), copper (Cu), silicon (Si) or the like, and the bonding material 4 can be made of AuSn (gold tin), gold (Au), platinum (Pt). Further, chromium (Cr), indium (In), palladium (Pd), or the like can be used. In this transfer substrate bonding step, the bonding material is deposited on the surface 22a of the optical device layer 22 formed on the surface 21a of the epitaxy substrate 21 or the surface 3a of the transfer substrate 3 to form a bonding metal layer having a thickness of about 3 μm. Then, the bonding metal layer and the surface 3a of the transfer substrate 3 or the surface 22a of the optical device layer 22 are brought into contact with each other and pressed, so that the surface of the transfer substrate 3 is applied to the surface 22a of the optical device layer 22 constituting the optical device wafer 2. 3a is bonded via a bonding material to form a composite substrate 200.

次に、エピタキシー基板21の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程を実施する。この樹脂被覆工程の第1の実施形態について、図3を参照して説明する。
即ち、図3の(a)および(b)に示すように複合基板200を構成するエピタキシー基板21の裏面21bに、ポリオレフィン系のメチルペンテンポリマーからなる樹脂フィルム5を被覆する。なお、メチルペンテンポリマーからなる樹脂フィルムとしては、三井化学東セロ(株)が製造販売する商品名:オピュラン(登録商標)を用いることができる。このようにしてエピタキシー基板21の裏面21bにポリオレフィン系のメチルペンテンポリマーからなる樹脂フィルム5を被覆したならば、図3の(c)に示すように樹脂フィルム5をヒーター6によって50℃程度に加熱することにより、エピタキシー基板21の裏面21bの凹凸を吸収させ平坦化する。
なお、樹脂フィルムとしては、ナガセケムテックス(株)または日東電工(株)が提供するエポキシ系樹脂からなるNCF(non-conductive film)を用いることができる。NCF(non-conductive film)は、UV(波長:257.5nm)における吸収が少なくUV透過性が良いので、本発明の上記樹脂被覆工程にける樹脂フィルムとして利用することができる。
Next, a resin coating step is performed in which the back surface of the epitaxy substrate 21 is coated with a resin that transmits a laser beam and planarized. A first embodiment of this resin coating step will be described with reference to FIG.
That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the resin film 5 made of polyolefin-based methylpentene polymer is coated on the back surface 21b of the epitaxy substrate 21 constituting the composite substrate 200. In addition, as a resin film which consists of a methyl pentene polymer, the brand name: Opuran (trademark) manufactured and sold by Mitsui Chemicals Tosero Co., Ltd. can be used. When the back surface 21b of the epitaxy substrate 21 is thus coated with the resin film 5 made of polyolefin-based methylpentene polymer, the resin film 5 is heated to about 50 ° C. by the heater 6 as shown in FIG. By doing so, the unevenness of the back surface 21b of the epitaxy substrate 21 is absorbed and planarized.
As the resin film, NCF (non-conductive film) made of an epoxy resin provided by Nagase ChemteX Corporation or Nitto Denko Corporation can be used. Since NCF (non-conductive film) has little absorption in UV (wavelength: 257.5 nm) and good UV transmittance, it can be used as a resin film in the resin coating process of the present invention.

次に、エピタキシー基板21の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程の第2の実施形態について、図4を参照して説明する。
図4の(a)および(b)に示すように複合基板200を構成するエピタキシー基板21の裏面21b中央部にレーザー光線を透過する樹脂溶液50を所定量滴下して塗布することにより樹脂層51を形成する。
Next, a second embodiment of a resin coating process for coating and flattening the back surface of the epitaxy substrate 21 with a resin that transmits a laser beam will be described with reference to FIG.
As shown in FIGS. 4A and 4B, a predetermined amount of a resin solution 50 that transmits a laser beam is dropped and applied to the center of the back surface 21b of the epitaxy substrate 21 constituting the composite substrate 200, whereby the resin layer 51 is formed. Form.

上述したようにエピタキシー基板21の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程を実施したならば、移設基板3が接合された光デバイスウエーハ2のエピタキシー基板21の裏面側からバファー層23にエピタキシー基板21に対しては透過性を有しバファー層23に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バファー層23を破壊するバッファー層破壊工程を実施する。このバッファー層破壊工程は、図5に示すレーザー加工装置7を用いて実施する。図5に示すレーザー加工装置7は、被加工物を保持するチャックテーブル71と、該チャックテーブル71上に保持された被加工物にレーザー光線を照射するレーザー光線照射手段72を具備している。チャックテーブル71は、被加工物を吸引保持するように構成されており、図示しない加工送り手段によって図5において矢印Xで示す加工送り方向に移動せしめられるとともに、図示しない割り出し送り手段によって図5において矢印Yで示す割り出し送り方向に移動せしめられるようになっている。   As described above, if the resin coating step of coating and flattening the back surface of the epitaxy substrate 21 with a resin that transmits a laser beam is performed, from the back surface side of the epitaxy substrate 21 of the optical device wafer 2 to which the transfer substrate 3 is bonded. The buffer layer is destroyed by irradiating the buffer layer 23 with a pulsed laser beam having a wavelength that is transmissive to the epitaxy substrate 21 and absorbable to the buffer layer 23. This buffer layer destruction step is performed using a laser processing apparatus 7 shown in FIG. A laser processing apparatus 7 shown in FIG. 5 includes a chuck table 71 that holds a workpiece, and a laser beam irradiation unit 72 that irradiates the workpiece held on the chuck table 71 with a laser beam. The chuck table 71 is configured to suck and hold a workpiece. The chuck table 71 is moved in a processing feed direction indicated by an arrow X in FIG. 5 by a processing feed means (not shown), and in FIG. 5 by an index feed means (not shown). It can be moved in the index feed direction indicated by the arrow Y.

上記レーザー光線照射手段72は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング721を含んでいる。ケーシング721内には図示しないパルスレーザー光線発振器や繰り返し周波数設定手段を備えたパルスレーザー光線発振手段が配設されている。上記ケーシング721の先端部には、パルスレーザー光線発振手段から発振されたパルスレーザー光線を集光するための集光器722が装着されている。なお、レーザー光線照射手段72は、集光器722によって集光されるパルスレーザー光線の集光点位置を調整するための集光点位置調整手段(図示せず)を備えている。   The laser beam application means 72 includes a cylindrical casing 721 arranged substantially horizontally. In the casing 721, pulse laser beam oscillating means including a pulse laser beam oscillator and repetition frequency setting means (not shown) are arranged. A condenser 722 for condensing the pulse laser beam oscillated from the pulse laser beam oscillating means is attached to the tip of the casing 721. The laser beam irradiating unit 72 includes a condensing point position adjusting unit (not shown) for adjusting the condensing point position of the pulse laser beam collected by the condenser 722.

上記レーザー加工装置7を用いてバッファー層破壊工程を実施するには、図5に示すようにチャックテーブル71の上面(保持面)に上記複合基板200の移設基板3側を載置する。そして、図示しない吸引手段によってチャックテーブル71上に複合基板200を吸着保持する(ウエーハ保持工程)。従って、チャックテーブル71上に保持された複合基板200は、光デバイスウエーハ2を構成するエピタキシー基板21の裏面21bに被覆された樹脂フィルム5または樹脂層51が上側となる。このようにチャックテーブル71上に複合基板200を吸引保持したならば、図示しない加工送り手段を作動してチャックテーブル71を図6の(a)で示すようにレーザー光線照射手段72の集光器722が位置するレーザー光線照射領域に移動し、一端(図6の(a)において左端)をレーザー光線照射手段72の集光器722の直下に位置付ける。そして、図6の(b)で示すように集光器722から照射されるパルスレーザー光線のデフォーカス状態のスポット(S)をバファー層23に合わせる。次に、レーザー光線照射手段72を作動して集光器722からパルスレーザー光線を照射しつつチャックテーブル71を図6の(a)において矢印X1で示す方向に所定の加工送り速度で移動せしめる。そして、図6の(c)で示すようにレーザー光線照射手段72の集光器722の照射位置にエピタキシー基板21の他端(図6の(c)において右端)が達したら、パルスレーザー光線の照射を停止するとともにチャックテーブル71の移動を停止する。このレーザー光線照射工程をバファー層23の全面に対応する領域に実施する。
なお、上記バッファー層破壊工程は、集光器722をエピタキシー基板21の最外周に位置付け、チャックテーブル71を回転しつつ集光器722を中心に向けて移動することによりバファー層23の全面にパルスレーザー光線を照射してもよい。
In order to perform the buffer layer destruction step using the laser processing apparatus 7, the transfer substrate 3 side of the composite substrate 200 is placed on the upper surface (holding surface) of the chuck table 71 as shown in FIG. Then, the composite substrate 200 is sucked and held on the chuck table 71 by a suction means (not shown) (wafer holding step). Accordingly, the composite substrate 200 held on the chuck table 71 has the resin film 5 or the resin layer 51 coated on the back surface 21b of the epitaxy substrate 21 constituting the optical device wafer 2 on the upper side. When the composite substrate 200 is sucked and held on the chuck table 71 as described above, the machining feed means (not shown) is operated to bring the chuck table 71 into the condenser 722 of the laser beam irradiation means 72 as shown in FIG. Is moved to the laser beam irradiation region where is positioned, and one end (the left end in FIG. 6A) is positioned directly below the condenser 722 of the laser beam irradiation means 72. Then, as shown in FIG. 6B, the spot (S) in the defocused state of the pulse laser beam irradiated from the condenser 722 is aligned with the buffer layer 23. Next, the chuck table 71 is moved at a predetermined processing feed speed in the direction indicated by the arrow X1 in FIG. 6A while irradiating the pulsed laser beam from the condenser 722 by operating the laser beam irradiation means 72. Then, as shown in FIG. 6C, when the other end of the epitaxy substrate 21 (the right end in FIG. 6C) reaches the irradiation position of the condenser 722 of the laser beam irradiation means 72, the pulse laser beam is irradiated. The movement of the chuck table 71 is stopped while stopping. This laser beam irradiation step is performed on a region corresponding to the entire surface of the buffer layer 23.
In the buffer layer destruction step, the light collector 722 is positioned on the outermost periphery of the epitaxy substrate 21, and the chuck table 71 is rotated while moving toward the light collector 722. You may irradiate a laser beam.

上記バッファー層破壊工程は、例えば以下の加工条件で実施される。
〈加工条件:1〉
光源 :エキシマレーザー
波長 :248nm
繰り返し周波数 :50kHz
平均出力 :0.08W
パルス幅 :10ns
スポット径 :400μm
デフォーカス :1.0(エピタキシー基板21の裏面にレーザー光線の集
光点を位置付けた状態で集光器722を1mmエピタキシ
ー基板21に近付ける。)
加工送り速度 :20mm/秒

〈加工条件:2〉
光源 :YAGレーザー
波長 :257nm
繰り返し周波数 :50kHz
平均出力 :0.12W
パルス幅 :100ps
スポット径 :70μm
デフォーカス :1.0(エピタキシー基板21の裏面にレーザー光線の集
光点を位置付けた状態で集光器722を1mmエピタキシ
ー基板21に近付ける。)
加工送り速度 :600mm/秒
The buffer layer destruction step is performed, for example, under the following processing conditions.
<Processing conditions: 1>
Light source: Excimer laser Wavelength: 248nm
Repetition frequency: 50 kHz
Average output: 0.08W
Pulse width: 10 ns
Spot diameter: 400 μm
Defocus: 1.0 (collection of laser beams on the back surface of the epitaxy substrate 21
1 mm epitaxy of light collector 722 with light spot positioned
-Move closer to the substrate 21. )
Processing feed rate: 20 mm / sec

<Processing conditions: 2>
Light source: YAG laser Wavelength: 257 nm
Repetition frequency: 50 kHz
Average output: 0.12W
Pulse width: 100ps
Spot diameter: 70 μm
Defocus: 1.0 (collection of laser beams on the back surface of the epitaxy substrate 21
1 mm epitaxy of light collector 722 with light spot positioned
-Move closer to the substrate 21. )
Processing feed rate: 600 mm / sec

上述したバッファー層破壊工程を実施する前には、上記エピタキシー基板21の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程が実施され、エピタキシー基板21の裏面に凹凸があっても樹脂の被覆(樹脂フィルム5または樹脂層51)によって平坦化されているので、エピタキシー基板21の裏面を鏡面に加工することなくレーザー光線をエピタキシー基板21の裏面から効率よく透過させてバッファー層23を破壊することができる.従って、エピタキシー基板21の裏面を研磨して鏡面に加工する必要がないので、生産性を向上させることができる。   Before performing the above-described buffer layer destruction step, a resin coating step is performed in which the back surface of the epitaxy substrate 21 is coated with a resin that transmits a laser beam and is flattened. Since it is flattened by the resin coating (resin film 5 or resin layer 51), the buffer layer 23 is destroyed by efficiently transmitting the laser beam from the back surface of the epitaxy substrate 21 without processing the back surface of the epitaxy substrate 21 into a mirror surface. can do. Therefore, it is not necessary to polish the back surface of the epitaxy substrate 21 and process it into a mirror surface, so that productivity can be improved.

上述したバッファー層破壊工程を実施したならば、エピタキシー基板21を光デバイス層22から剥離して光デバイス層22を移設基板3に移設する光デバイス層移設工程を実施する。
この光デバイス層移設工程は、図7に示すようにエピタキシー基板21を移設基板3から離反する方向に引き上げることにより、バファー層23が破壊されているのでエピタキシー基板21を光デバイス層22から容易に剥離することができる。
If the buffer layer destruction process described above is performed, an optical device layer transfer process is performed in which the epitaxy substrate 21 is peeled from the optical device layer 22 and the optical device layer 22 is transferred to the transfer substrate 3.
In this optical device layer transfer step, as shown in FIG. 7, the epitaxy substrate 21 is easily lifted from the optical device layer 22 because the buffer layer 23 is destroyed by pulling the epitaxy substrate 21 away from the transfer substrate 3. Can be peeled off.

2:光デバイスウエーハ
21:エピタキシー基板
22:光デバイス層
23:バファー層
3:移設基板
4:接合材
5:樹脂フィルム
200:複合基板
6:ヒーター
7:レーザー加工装置
71:レーザー加工装置のチャックテーブル
72:レーザー光線照射手段
2: Optical device wafer 21: Epitaxy substrate 22: Optical device layer 23: Buffer layer 3: Transfer substrate 4: Bonding material 5: Resin film 200: Composite substrate 6: Heater 7: Laser processing device 71: Chuck table of laser processing device 72: Laser beam irradiation means

Claims (2)

エピタキシー基板の表面にバッファー層を介して光デバイス層が積層された光デバイスウエーハの加工方法であって、
光デバイスウエーハの光デバイス層の表面に接合材を介して移設基板を接合する移設基板接合工程と、
光デバイスウエーハのエピタキシー基板の裏面側からバッファー層にエピタキシー基板に対しては透過性を有しバッファー層に対しては吸収性を有する波長のパルスレーザー光線を照射し、バッファー層を破壊するバッファー層破壊工程と、
該バッファー層破壊工程を実施した後に、エピタキシー基板を光デバイス層から剥離して光デバイス層を移設基板に移設する光デバイス層移設工程と、を含み、
該バッファー層破壊工程を実施する前に、エピタキシー基板の裏面にレーザー光線を透過する樹脂を被覆して平坦化する樹脂被覆工程を実施する、
ことを特徴とする光デバイスウエーハの加工方法。
An optical device wafer processing method in which an optical device layer is laminated on a surface of an epitaxy substrate via a buffer layer,
A transfer substrate bonding step of bonding the transfer substrate to the surface of the optical device layer of the optical device wafer via a bonding material;
Breaking the buffer layer by irradiating the buffer layer from the back side of the epitaxy substrate of the optical device wafer with a pulsed laser beam having a wavelength that is transmissive to the epitaxy substrate and absorbing the buffer layer Process,
An optical device layer transfer step of peeling the epitaxy substrate from the optical device layer and transferring the optical device layer to the transfer substrate after performing the buffer layer breaking step,
Before carrying out the buffer layer breaking step, a resin coating step is carried out to coat and flatten the back surface of the epitaxy substrate with a resin that transmits laser light.
An optical device wafer processing method characterized by the above.
該エピタキシー基板はサファイア基板からなり、バッファー層破壊工程において用いるレーザー光線の波長は紫外線波長帯であり、該樹脂被覆工程において用いる樹脂はメチルペンテンポリマーである、請求項1記載の光デバイスウエーハの加工方法。   The method for processing an optical device wafer according to claim 1, wherein the epitaxy substrate is a sapphire substrate, the wavelength of the laser beam used in the buffer layer breaking step is an ultraviolet wavelength band, and the resin used in the resin coating step is a methylpentene polymer. .
JP2014082902A 2014-04-14 2014-04-14 Processing method of optical device wafer Pending JP2015204367A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014082902A JP2015204367A (en) 2014-04-14 2014-04-14 Processing method of optical device wafer
TW104107252A TW201608602A (en) 2014-04-14 2015-03-06 Processing method for optical device chips
CN201510162332.4A CN104979435A (en) 2014-04-14 2015-04-08 Processing method for optical device chips

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014082902A JP2015204367A (en) 2014-04-14 2014-04-14 Processing method of optical device wafer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015204367A true JP2015204367A (en) 2015-11-16

Family

ID=54275758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014082902A Pending JP2015204367A (en) 2014-04-14 2014-04-14 Processing method of optical device wafer

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2015204367A (en)
CN (1) CN104979435A (en)
TW (1) TW201608602A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020078808A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 株式会社ディスコ Lift-off method
CN112185877A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 株式会社迪思科 Method for transferring optical device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017103405A (en) * 2015-12-04 2017-06-08 株式会社ディスコ Wafer processing method
US20210242027A1 (en) * 2018-06-12 2021-08-05 Tokyo Electron Limited Substrate processing method, modification device and substrate processing system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011177782A (en) * 2010-03-04 2011-09-15 Mitsubishi Materials Corp Laser beam machining method
JP2011192934A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Disco Corp Division method for workpiece
JP2013021225A (en) * 2011-07-13 2013-01-31 Disco Abrasive Syst Ltd Processing method of optical device wafer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011177782A (en) * 2010-03-04 2011-09-15 Mitsubishi Materials Corp Laser beam machining method
JP2011192934A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Disco Corp Division method for workpiece
JP2013021225A (en) * 2011-07-13 2013-01-31 Disco Abrasive Syst Ltd Processing method of optical device wafer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020078808A (en) * 2018-11-12 2020-05-28 株式会社ディスコ Lift-off method
JP7195700B2 (en) 2018-11-12 2022-12-26 株式会社ディスコ Lift off method
CN112185877A (en) * 2019-07-05 2021-01-05 株式会社迪思科 Method for transferring optical device

Also Published As

Publication number Publication date
TW201608602A (en) 2016-03-01
CN104979435A (en) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5766530B2 (en) Processing method of optical device wafer
JP6366996B2 (en) Lift-off method
JP5996250B2 (en) Lift-off method
KR102096674B1 (en) Wafer machining method
KR102187139B1 (en) Lift-off method
TWI785131B (en) Stripping method
JP5860272B2 (en) Processing method of optical device wafer
JP2015204367A (en) Processing method of optical device wafer
TW202040834A (en) Optical device layer transferring method
JP2015144192A (en) lift-off method
JP6450637B2 (en) Lift-off method and ultrasonic horn
JP6345530B2 (en) Wafer processing method
JP6294090B2 (en) Lift-off method
JP2017050444A (en) Method for peeling optical device layer
JP7199307B2 (en) Relocation method
JP7206109B2 (en) Lift off method
JP2024005902A (en) Chip manufacturing method
TW202105466A (en) Method for transferring optical component can remove the buffer layer remanent on the optical component layer without pickling

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170928

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180320